Наука

Как астронавты стирают одежду в космосе и без воды

На Земле грязную футболку можно просто закинуть в стиральную машину. В космосе так не получится: воды мало, её приходится использовать повторно, а тратить на стирку непозволительная роскошь. Поэтому астронавты носят одну и ту же одежду, пока она окончательно не загрязнится, а потом просто выбрасывают её. Учёные предложили решение стирку без единой капли воды с помощью холодной плазмы.

Почему в космосе нельзя стирать одежду как на Земле

Вода в космосе на вес золота. Каждый литр приходится либо везти с Земли, либо добывать на месте, а на стирку её точно никто не выделит. Поэтому на Международной космической станции одежду не стирают вовсе.

Вместо этого вещи чистят сухим пылесосом и протирают химическими салфетками. Работает так себе: ни один из этих способов толком не убивает бактерии. В итоге астронавты носят одну и ту же одежду неделями, пока она не станет совсем грязной, а затем отправляют её в утиль вместе с другим мусором на МКС. Для коротких полётов это терпимо, но для долгих будущих экспедиций к Луне или Марсу, где грузовых кораблей с запасами почти не будет, такой подход не годится.

Как холодная плазма убивает бактерии без воды

Команда учёных из Алабамского университета в Хантсвилле вместе с микробиологом NASA собрала компактное устройство, которое выпускает струю холодной плазмы толщиной примерно с карандаш.

Принцип такой: высокое напряжение ионизирует смесь гелия, воздуха и водяного пара. Когда эту струю направляют на ткань, образуются активные формы кислорода например, озон. Они проникают между волокон и уничтожают микробов окислительным стрессом. Проще говоря, выжигают их химически, без жара и огня.

Тонкая струя холодной плазмы убивает бактерии прямо в волокнах ткани

Возможно, звучит угрожающе, но это не сварка и не паяльник. Холодная плазма работает при комнатной температуре и не вредит ни ткани, ни коже человека. Один из авторов объяснил это просто: есть микробы, устойчивые к ультрафиолету, но к окислительному стрессу не устойчив ни один микроб.

Что показали испытания холодной плазмы для стирки в лаборатории

Учёные взяли образцы бактерии Staphylococcus caprae это микроб с человеческой кожи, который раньше уже находили на МКС. Им заразили кусочки хлопковой ткани и обработали плазмой.

Результат был заметный: число бактериальных колоний упало примерно с 250 тысяч до 60 тысяч на миллилитр. То есть плазма справилась с микробами лучше, чем нынешние методы уборки на станции. Правда, есть нюанс: пятна она не выводит. Зато убивает именно те бактерии, из-за которых астронавты могут заболеть. Получается не столько стирка в привычном смысле, сколько глубокая дезинфекция.

Зачем это нужно для будущих баз на Луне и Марсе

Пока это лишь рабочий прототип, который чистит крошечный участок ткани за раз. Но планы у команды большие. Они хотят сделать:

• плазменную камеру, похожую на стиральную машину
• комбинированную систему плазменная струя плюс пылесос для поверхностей
• устройства для обеззараживания скафандров, инструментов и мягкой обивки в жилых модулях

На лунных и марсианских базах контроль над бактериями станет вопросом здоровья экипажа

Для будущих длительных экспедиций это очень важно. Небольшая группа людей, запертая в тесном модуле на месяцы, особенно уязвима перед бактериями и болезнями. Пылесос соберёт пыль, но с биологической заразой не справится. А вот плазма как раз для этого.

Кстати, в Китае недавно тоже задумались над подобными проблемами длительных космических экспедиций и решили оставить астронавта в космосе на целый год.

Но радоваться пока что рано, ведь технологию нужно ещё проверить на широком наборе микробов и понять, как плазма влияет на ткань при долгом использовании не начнёт ли одежда расползаться. Так что до настоящей плазменной космической стиральной машины пока далеко. Если всё получится, плазменная чистка поможет космонавтам жить вдали от Земли месяцами, экономя воду и снижая риск заразы.

Врачи шокированы: даже малые дозы алкоголя наносят вред мозгу вот что показало новое исследование

Долгое время считалось, что бокал вина за ужином или пара бутылок пива в неделю это безопасная норма алкоголя. Однако новое исследование учёных ставит под сомнение саму идею безопасной дозы алкоголя для мозга. Даже у людей, которые пьют умеренно и никогда не злоупотребляли, обнаружились тревожные изменения в кровоснабжении мозга и толщине его коры.

Как алкоголь влияет на мозг по данным МРТ

Группа исследователей из США изучила 45 здоровых взрослых в возрасте от 22 до 70 лет. Ни у кого из участников не было диагноза алкогольная зависимость, никто не уходил в запои в течение последнего года. Это были обычные люди с обычными привычками, диапазон потребления составлял от 1 до 54 напитков в месяц.

Участников опросили о том, сколько они пили за последний год, за три года и за всю жизнь. Затем данные сопоставили с результатами МРТ-сканирования мозга. Для 27 из 45 участников также измерили перфузию интенсивность кровотока в тканях мозга.

Результат оказался однозначным: чем больше алкоголя человек выпивал в среднем за месяц, тем ниже был кровоток в его мозге и тем тоньше была кора внешний слой мозга, отвечающий за мышление, память, речь и принятие решений. При этом все участники оставались в рамках того, что традиционно считается умеренным потреблением до 60 напитков в месяц для мужчин и до 30 для женщин. Один напиток в данном случае это примерно бутылка пива, бокал вина или рюмка крепкого спиртного (14 граммов чистого этанола).

Почему алкоголь снижает кровоснабжение мозга

Чтобы понять серьёзность находок, стоит разобраться, что такое перфузия мозга и зачем нужна толстая кора.

Мозг потребляет около 20% всего кислорода в организме, хотя весит лишь 2% от массы тела. Кровоток это его система снабжения: кровь доставляет кислород и питательные вещества, а также уносит продукты распада. Если перфузия снижается, нейроны начинают получать меньше ресурсов, и это создаёт условия для повреждения тканей.

Не забудь подписаться на наш канал в Max, чтобы быть в курсе новостей из мира науки!

Кора головного мозга (кортекс) это наружный слой серого вещества толщиной всего в несколько миллиметров. Именно здесь происходит большая часть высшей работы мозга: анализ, планирование, речь, творчество. Истончение коры один из маркеров старения мозга и нейродегенеративных заболеваний. Поэтому особенно важно, что у людей, отказавшихся от спиртного, мозг может восстанавливаться.

Важная деталь: связь между потреблением алкоголя и снижением перфузии оказалась сильнее, чем связь с толщиной коры. Это может означать, что алкоголь в первую очередь бьёт по кровоснабжению, а уже через него по самой ткани мозга.

Как возраст усиливает вред алкоголя для мозга

Один из самых тревожных выводов исследования обнаруженная взаимосвязь между количеством выпитого, возрастом и состоянием мозга. Учёные нашли корреляцию: негативное влияние алкоголя на перфузию и толщину коры усиливалось с возрастом участников.

Это логично, если вспомнить, как работает накопительный эффект. Представьте, что вы каждый день слегка царапаете деревянный стол. Одна царапина незаметна. Но за десятилетия поверхность станет заметно повреждённой. Исследователи предполагают, что с мозгом может происходить нечто похожее: многолетнее даже небольшое воздействие алкоголя способно постепенно снижать кровоток и истончать кору.

Схематическое сравнение нормального кровотока в мозге и сниженного

Среди вероятных механизмов авторы работы называют окислительный стресс повреждение клеток агрессивными молекулами (свободными радикалами), производство которых алкоголь стимулирует. С годами способность организма справляться с таким стрессом снижается, и последствия накапливаются.

Ограничения исследования алкоголя и мозга

Прежде чем бросать недопитый бокал, стоит учесть несколько важных оговорок.

• Исследование зафиксировало корреляцию, а не причинно-следственную связь. МРТ делали один раз участников не наблюдали в динамике на протяжении лет.
• Данные о потреблении алкоголя были получены из самоотчётов. Люди нередко занижают количество выпитого, так что реальные цифры могли отличаться.
• Исследование не учитывало такие факторы, как диета, физическая активность и качество сна, которые тоже влияют на здоровье мозга.
• Выборка небольшая всего 45 человек, а перфузию измерили только у 27.

Всё это означает, что делать категоричные выводы из одного исследования преждевременно. Однако работа ценна тем, что вписывается в растущий массив данных, указывающих в одном направлении.

Почему безопасной дозы алкоголя не существует

Это исследование далеко не первое, которое подвергает сомнению концепцию безопасного уровня потребления алкоголя. В последние годы целый ряд научных работ показал, что каждая порция алкоголя повышает риск онкологических заболеваний, а связь между умеренным потреблением и защитой сердца оказалась гораздо слабее, чем считалось раньше.

Показательно, что обновлённые диетические рекомендации, вышедшие в начале 2026 года, впервые не указывают конкретную безопасную норму потребления алкоголя. Вместо привычных не более двух напитков в день для мужчин рекомендации теперь звучат проще: пейте меньше ради лучшего здоровья.

Всё больше исследований заставляют пересмотреть отношение к безобидному бокалу вина

Сами авторы исследования подчёркивают, что нужны дополнительные работы в первую очередь длительные наблюдения за большими группами людей, чтобы лучше понять функциональные нейробиологические последствия «низкорискового» потребления алкоголя у взрослых.

Тем не менее общая тенденция вполне ясна: наука всё увереннее говорит о том, что для мозга не существует количества алкоголя, которое можно назвать полностью безвредным. Это не повод для паники, но весомый аргумент, чтобы честно пересмотреть свои привычки особенно с возрастом, когда мозг становится уязвимее. Тем более что существует простой способ меньше пить алкоголь без сложных схем и самообмана.

На Марсе есть воздух, но сможет ли он спасти жизнь человека хотя бы на несколько секунд

У Марса есть атмосфера и это не новость. Новость в том, что NASA уже научилось добывать кислород на Марсе из местного воздуха, состоящего почти целиком из углекислого газа. Правда, пока его хватает лишь на десять минут работы одного астронавта. Разбираемся, почему на Марсе нельзя сделать ни одного вдоха без скафандра и как инженеры собираются это изменить.

Атмосфера Марса: состав, давление и уровень кислорода

Издалека Марс может показаться почти родственником Земли: скалистый ландшафт, полярные шапки, смена времён года. Но стоит мысленно ступить на его поверхность, и иллюзия рассыпается. Атмосфера Марса примерно в 100 раз тоньше земной среднее давление на поверхности составляет около 610 паскалей, то есть менее 1% от давления на уровне моря на Земле.

Состав этого разреженного воздуха тоже не в пользу человека. Углекислый газ занимает около 9596%, азот около 2,7%, аргон 1,6%. На долю кислорода приходится лишь 0,13% в 160 раз меньше, чем в земной атмосфере, где его около 21%.

Сравнение атмосфер Марса и Земли.

Проще говоря, если бы вы могли каким-то чудом оказаться на Марсе без скафандра, вам было бы нечем дышать. Но и само отсутствие кислорода не единственная проблема. Куда опаснее экстремально низкое давление.

Сколько секунд живёт человек на Марсе без скафандра

Наше тело привыкло к давлению в одну атмосферу это примерно 101 325 паскалей. Оно удерживает жидкости в жидком состоянии, позволяет лёгким работать и поддерживает внутреннее равновесие организма. На Марсе давление в 170 раз ниже. Это эквивалент высоты около 35 километров над Землёй там не летают даже самолёты.

При таком давлении происходит несколько вещей одновременно. Кислород не может поступать в кровь, потому что газообмен в лёгких прекращается. Без подпитки кислородом мозг отключается быстро: по данным авиационной медицины и экспериментов NASA, потеря сознания наступает через 1015 секунд после воздействия почти вакуумных условий.

Есть и ещё одна угроза эбуллизм. Когда внешнее давление падает ниже так называемого предела Армстронга (около 6,3 кПа, или высота 19 км над Землёй), вода в тканях начинает переходить в пар прямо при температуре тела. Тело отекает, кровообращение нарушается. Если реанимация не начнётся в течение 6090 секунд, шансов практически нет.

Без герметичного скафандра на Марсе человек проживёт считанные секунды

Важно понимать: это не теория из фильмов. В 1966 году инженер NASA Джим Леблан во время испытаний скафандра в вакуумной камере случайно подвергся разгерметизации. Он потерял сознание примерно через 14 секунд. К счастью, давление восстановили быстро, и он выжил без последствий. Марс это не просто место без воздуха. Это среда, которая активно несовместима с человеческой биологией.

Как получают кислород на Марсе из углекислого газа

Если атмосфера Марса убивает, можно ли заставить её работать на нас? Именно на этот вопрос отвечал эксперимент MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) компактное устройство размером с микроволновку, установленное на борту марсохода Perseverance.

Принцип работы MOXIE основан на электролизе твёрдого оксида. Устройство засасывает марсианский воздух через HEPA-фильтр, сжимает его, нагревает до 800 C и пропускает через специальную керамическую ячейку. Там молекулы CO расщепляются: кислородные ионы проходят через электролит и объединяются в молекулярный кислород (O), а угарный газ (CO) выбрасывается обратно в атмосферу.

20 апреля 2021 года MOXIE впервые получил кислород из марсианского воздуха. За час работы прибор выдал около 5,4 грамма этого хватило бы астронавту примерно на 10 минут нормальной активности. За всё время миссии MOXIE проработал 16 раз и в сумме произвёл 122 грамма кислорода столько маленькая собака вдыхает за 10 часов.

На пике эффективности MOXIE выдавал 12 граммов кислорода в час при чистоте не менее 98%. Это вдвое превысило изначальные ожидания NASA. В сентябре 2023 года миссия MOXIE была официально завершена: прибор успешно выполнил все технические задачи.

Инженеры устанавливают MOXIE в корпус марсохода Perseverance

MOXIE это пока лишь демонстрация технологии. Но она доказала главное: производство кислорода на Марсе из местных ресурсов возможно в принципе.

Сколько кислорода нужно для миссии на Марс

Может показаться, что 122 грамма это мизер. И это действительно так. Но значение MOXIE не в объёме произведённого кислорода, а в самом факте: технология работает на другой планете, в реальных условиях, при разных температурах и сезонах.

Для будущей пилотируемой миссии понадобится масштабирование. Чтобы вернуть четырёх астронавтов с Марса на Землю, нужно около 25 тонн кислорода только как компонент ракетного топлива. Это вес гружёной фуры. Везти такой объём с Земли задача на грани выполнимости, особенно если речь идёт про первый полёт человека на Марс. А вот произвести кислород на месте уже не фантастика.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем Telegram-канале. Подпишитесь прямо сейчас!

NASA рассчитывает, что масштабированная версия MOXIE, работающая на энергоустановке мощностью 2530 киловатт, сможет производить не менее 2 килограммов кислорода в час. За земной год такая система накопит десятки тонн достаточно для обратного полёта и дыхания экипажа.

Этот подход называется ISRU использование местных ресурсов. В будущем он может радикально удешевить миссии. Каждый килограмм, который не нужно поднимать с Земли, экономит топливо, деньги и время. Марс в этой логике перестаёт быть просто точкой назначения и становится местом, где можно начать строить инфраструктуру.

Когда человек полетит на Марс и что мешает сейчас

Даже с кислородом Марс остаётся враждебным. Температура на поверхности может опускаться ниже 73 C. Жидкой воды почти нет, хотя сама вода на Марсе всё же существует в основном в виде льда и связанной влаги. Радиация на Марсе значительно выше, чем на Земле, потому что у планеты нет ни плотной атмосферы, ни магнитного поля для защиты. К этому добавляются глобальные пылевые бури, которые могут длиться неделями и закрывать солнце.

Астронавтам потребуются герметичные жилые модули, продвинутые системы жизнеобеспечения, защита от радиации и автономные источники энергии. Кислород лишь одна деталь в гораздо более сложной мозаике.

Концепция марсианской базы с герметичными жилыми модулями и солнечными панелями

Но прогресс есть. Каждая роботизированная миссия снижает неопределённость. Perseverance продолжает изучать геологию кратера Езеро и собирать образцы грунта для будущей доставки на Землю. NASA планирует отправить людей на Марс в конце 2030-х начале 2040-х годов, хотя конкретная дата пока не определена. Программа Artemis, возвращающая астронавтов на Луну, рассматривается как ступень к марсианским экспедициям.

Марс не стал ближе физически, но он стал понятнее. Атмосфера, которая убивает за секунды, оказалась ещё и источником ресурсов. Задача ближайших десятилетий научиться брать у планеты то, что она может дать, и защищаться от всего остального. Переход от вопроса сможем ли мы туда добраться? к вопросу как долго мы там сможем находиться? пожалуй, главный итог последних лет исследований.

Подо льдом Антарктиды обнаружены источники горячей воды температурой 300 градусов

Корейским учёным впервые удалось наблюдать то, что ранее было скорее предположением, чем фактом. Гидротермальные источники на дне Антарктики на глубине 1 300 метров, где температура воды превышает 300 C. Пока на поверхности температура воды около минус одного градуса, на дне бьют потоки перегретой жидкости, насыщенной металлами и сероводородом. И вокруг этих потоков кипит жизнь, которую раньше никто не видел своими глазами. Это открытие ещё раз показывает, как мало мы знаем о том, что скрывается подо льдами нашей планеты.

Как нашли гидротермальные источники в Антарктиде

Корейский институт полярных исследований (KOPRI) объявил об успешном завершении экспедиции на ледокольном исследовательском судне Араон. Команду возглавил ведущий исследователь Пак Сон Хён. Целью была зона антарктического срединно-океанического хребта примерно в 1 200 километрах от станции Чанбого на Земле Виктории.

Этот район открытого океана оставался одним из самых заметных белых пятен на карте подводных исследований слишком далеко, слишком холодно, слишком сложно. Раньше здесь никто не проводил прямых наблюдений дна. Сам KOPRI назвал достижение мировым первенством: впервые к антарктическим гидротермальным источникам отправили беспилотный подводный аппарат, который смог рассмотреть всё вблизи.

До этой экспедиции учёные могли исследовать регион только косвенно опуская пробоотборники на дно вслепую и поднимая образцы наверх. Расположение, распределение и экологическая структура источников оставались в значительной мере лишь предположениями. В 2017 году команда подтвердила наличие глубоководных организмов с помощью подводных камер, а в прошлом году собрала около 350 килограммов минеральных образцов с помощью драги (специальный инструмент для сбора образцов со дна глубоких водоёмов).

Не забудь подписаться на наш канал в Max, чтобы быть в курсе новых статей!

Почему вода при 300C не кипит на глубине

Гидротермальные источники это, по сути, подводные горячие гейзеры. Морская вода просачивается в трещины океанической коры, нагревается магмой на глубине и выбрасывается обратно в океан. По пути она насыщается металлами железом, медью, цинком а также сероводородом и метаном, которые становятся топливом для жизни на дне.

Важный момент: почему вода при 300 C не кипит? Всё дело в давлении. На каждые десять метров глубины давление увеличивается на одну атмосферу. На глубине 1 300 метров оно настолько велико, что вода остаётся жидкой даже при температурах, при которых на поверхности она давно бы превратилась в пар.

Исследовательская группа проводит глубоководные исследования с помощью беспилотного подводного аппарата.

При этом эти источники не способны сколько-нибудь заметно нагреть антарктический океан. Перегретая жидкость смешивается с окружающей ледяной водой и остывает буквально в нескольких десятках метров от места выброса. Температуру антарктических вод по-прежнему определяют солнечный свет и глобальная циркуляция течений. Гидротермальные источники это точечные, локальные очаги тепла на дне океана.

Как живут организмы без солнечного света в океане

На такой глубине солнечный свет не проникает, фотосинтез невозможен. Но жизнь здесь нашла другой путь. Вместо солнечной энергии местные экосистемы используют химическую это процесс, который называется хемосинтезом. Микроорганизмы разлагают сероводород и метан из гидротермальных выбросов и производят органическое вещество. По сути, бактерии выполняют ту же роль, что растения на суше, только вместо солнца используют химию вулканических источников.

На этой бактериальной основе строятся целые сообщества. Некоторые организмы несут симбиотических микробов внутри или на поверхности своего тела и получают энергию напрямую от них. В Тихом и Атлантическом океанах возле гидротермальных источников обычно обитают гигантские трубчатые черви и мидии. Но в антарктических водах всё иначе здесь сформировались собственные, отличные линии ракообразных, моллюсков и иглокожих.

Собранные биологические образцы.

Каждый такой источник это изолированный оазис жизни размером от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Поскольку эти оазисы разделены километрами безжизненного дна, каждый из них развивает собственное уникальное биологическое сообщество.

Почему сложно исследовать дно Антарктиды

Сами по себе гидротермальные источники не новость для науки. С 1970-х годов их обнаружили в огромном количестве вдоль срединно-океанических хребтов Тихого и Атлантического океанов. Но в антарктических водах ситуация другая. Хотя хребет, опоясывающий Антарктиду, обладает всеми условиями для существования таких источников, детальные исследования на месте проводились крайне редко.

Причины прозаичны, но серьёзны. Антарктические воды находятся на огромном удалении от обитаемых территорий. Чтобы доставить команду, оборудование и запасы, нужно несколько недель или месяцев плавания. Сама дорога съедает колоссальные ресурсы.

Стоимость работы подводного аппарата ещё одна проблема. Беспилотный глубоководный аппарат это сложная система, требующая слаженной работы специалистов, кабелей и судна обеспечения. При аренде оборудования расходы умножаются: приходится оплачивать не только время погружений, но и весь многонедельный рейс, а также проживание инженеров. Типичная антарктическая экспедиция длится один-два месяца, но аппарат может работать под водой лишь несколько дней. Такая пропорция делает финансовую нагрузку особенно тяжёлой.

Поворотным моментом для антарктических исследований стала экспедиция к Восточно-Шотландскому хребту в 2012 году. Тогда учёные впервые наблюдали высокотемпературные гидротермальные выбросы на глубине около 2 500 метров и обнаружили ранее неизвестные биологические сообщества с новыми видами краба-йети, морскими звёздами и анемонами. Это дало основания предположить, что в антарктических гидротермальных источниках существуют отдельные экосистемы. С тех пор признаки гидротермальной активности были обнаружены еще в нескольких районах Антарктики, но прямые наблюдения за глубоководными экосистемами там крайне редки.

Как работают глубоководные дроны для исследований

Чтобы преодолеть ограничения арендованного оборудования, команда KOPRI решила действовать иначе. Совместно с робототехнической компанией они разработали собственный глубоководный беспилотный аппарат под названием Ариари (Ariari). Он способен погружаться на глубину до 6 000 метров.

Ариари полностью оправдал ожидания в полевых условиях. Опустившись на 1 300 метров, он отслеживал изменения температуры и химического состава воды и зафиксировал активный гидротермальный источник в действии. Аппарат записал видео дымящихся труб структур, выбрасывающих перегретую жидкость, окружающих их биологических сообществ и распределения минералов. При этом он избирательно собирал неповреждённые образцы, подобранные под конкретные задачи исследователей.

Беспилотный глубоководный аппарат Ариари.

С помощью роботизированных манипуляторов и всасывающих устройств команда собрала 12 глубоководных организмов, включая книдарий (стрекающих), губок и иглокожих. Некоторые из этих образцов, по предварительным оценкам учёных, могут оказаться ранее неизвестными видами. Исследователи полагают, что организмы, адаптировавшиеся к столь экстремальной среде, способны раскрыть новые формы экологической адаптации.

Помимо биологии, экспедиция принесла важные геологические данные. Команда своими глазами увидела обширное пространственное распределение сульфидных руд, богатых медью и цинком, вокруг источников.

Прямое наблюдение глубоководной гидротермальной среды на антарктическом срединно-океаническом хребте с помощью беспилотного аппарата редкость даже в мировом масштабе, отметил руководитель экспедиции Пак Сон Хён, добавив, что современная робототехника позволила получить гораздо более точные данные и образцы, чем традиционные методы исследования с борта судна.

Почему открытие гидротермальных источников Антарктиды важно для поиска жизни в космосе

Стоит подчеркнуть: само существование гидротермальных источников в Антарктике не является неожиданностью. Учёные давно предполагали их наличие и даже находили косвенные доказательства. Настоящая ценность экспедиции в переходе от догадок к прямому наблюдению. Разница примерно такая: одно дело знать, что за стеной есть комната, и совсем другое зайти в неё и увидеть, что внутри.

Теперь у исследователей есть видео, образцы и данные, которые позволят детально изучить, как устроены антарктические глубоководные экосистемы, чем они отличаются от аналогов в других океанах и какие биологические механизмы позволяют жизни процветать в таких условиях.

Открытия вроде этого расширяют представление о границах жизни на Земле и за её пределами. Ледяные спутники Юпитера и Сатурна Европа и Энцелад имеют подлёдные океаны, в которых теоретически могут существовать похожие условия. Каждый раз, когда мы лучше понимаем, как жизнь приспосабливается к экстремальным условиям на нашей планете, мы точнее представляем, где её искать в космосе.

Учёные разморозили 40-тысячелетних микробов на Аляске и они ожили через полгода

Вечная мерзлота кажется надёжным природным холодильником, где всё древнее давно застыло и больше не представляет угрозы. Но эксперимент показал неожиданное: микроорганизмы, запертые в промёрзшей почве Аляски со времён ледникового периода, оказались живыми и при повышении температуры начали активно размножаться. Главный вопрос теперь не в том, как они выжили, а в том, что произойдёт с климатом, когда вечная мерзлота продолжит таять, и что ещё проснётся вместе с ней.

Как берут образцы вечной мерзлоты для исследований: тоннель с костями мамонтов

Чтобы изучить древнюю жизнь, замурованную в мерзлоте, группа учёных под руководством Тристана Каро из Университета Колорадо в Боулдере отправилась в необычное место. Образцы были собраны в исследовательском тоннеле вечной мерзлоты объекте Инженерного корпуса армии США, расположенном в центральной Аляске, недалеко от Фэрбанкса. Тоннель тянется более чем на 100 метров вглубь промёрзшего грунта.

Внутри он похож на шахту, и прямо из стен торчат кости древних бизонов и мамонтов. Вечная мерзлота вообще умеет сохранять животных тысячелетиями, поэтому для учёных такие тоннели похожи на природные архивы.

Первое, что замечаешь, когда заходишь внутрь, ужасный запах. Будто подвал, в котором никто не убирался целую вечность, описывает Каро.

Тоннель в вечной мерзлоте, построенный Инженерным корпусом армии США в центральной части Аляски.

Для микробиолога, впрочем, такой запах хороший знак: он говорит о присутствии живых микроорганизмов.

Учёные извлекли образцы грунта возрастом от 4 до 42 тысяч лет. Затем их доставили в лабораторию, добавили воду и инкубировали при температурах 4 и 12 C прохладных для человека, но для Арктики это практически жара. Цель имитировать условия аляскинского лета и будущие климатические сценарии, при которых тепло проникает в глубокие слои мерзлоты.

Ученый бурит древнюю многолетнюю мерзлоту в исследовательском тоннеле на Аляске.

Как древние микробы оживают после разморозки

Первые недели и месяцы образцы практически не подавали признаков жизни. Рост микробов оставался крайне медленным в первые 30 дней после размораживания. В начальный период лишь примерно одна клетка из 100 000 делилась за сутки для сравнения, большинство лабораторных бактерий удваивается за несколько часов.

Но примерно через шесть месяцев учёные зафиксировали драматические изменения в образцах. Микробы начали формировать видимые слизистые структуры биоплёнки. Биоплёнка это организованное сообщество микроорганизмов, прикреплённых к поверхности и окружённых защитной слизью. Её появление говорит о том, что клетки не просто поодиночке выживают, а кооперируются и активно растут.

Чтобы отследить этот процесс, исследователи использовали метод с тяжёлой водой, содержащей дейтерий: он показывает, как клетки встраивают жидкость в свои мембраны. Это позволило точно измерить скорость роста даже на самых ранних стадиях.

Почему древние микробы из мерзлоты это проблема для климата

Сам факт, что 40-тысячелетние организмы способны ожить, впечатляет, но настоящая проблема в другом. Когда мерзлота тает, микробы начинают разлагать органику и выбрасывать в атмосферу углекислый газ и метан мощные парниковые газы.

Схема: при таянии мерзлоты микробы разлагают древнюю органику и выделяют CO и метан

Вечная мерзлота покрывает почти четверть суши Северного полушария. В арктической мерзлоте хранится около 1 700 миллиардов тонн органического углерода это почти вдвое больше, чем содержится во всей атмосфере Земли. Эта гигантская морозильная камера тысячелетиями удерживала остатки растений, животных и микробов вне углеродного цикла. Теперь замок начинает открываться и это уже влияет не только на климат, но и на города на вечной мерзлоте.

Это одна из главных неизвестных в климатологии, говорит соавтор исследования, профессор геологических наук Себастьян Копф. Как повлияет таяние всех этих промёрзших грунтов с огромными запасами углерода на экологию регионов и темпы изменения климата?

Таяние мерзлоты: долгое арктическое лето опаснее короткой жары

Один из ключевых выводов исследования важна не столько пиковая температура, сколько продолжительность тёплого периода. Учёные заметили, что колонии не просыпались заметно быстрее при более высокой температуре. Разница между 4 C и 12 C оказалась не такой существенной, как продолжительность прогрева.

Результаты указывают на практический урок для реального мира: после жаркого периода может пройти несколько месяцев, прежде чем микробы станут достаточно активными, чтобы выбрасывать парниковые газы в больших объёмах. Это означает, что чем длиннее становятся арктические лета, тем выше риски для планеты.

Один жаркий день аляскинского лета мало что решает. Гораздо важнее удлинение тёплого сезона, когда высокие температуры захватывают осень и весну, объясняет Каро. Представьте это как разморозку холодильника: если его выключить на час, содержимое уцелеет, но если оставить открытым на неделю всё испортится.

Арктическая тундра: при таянии вечной мерзлоты на поверхности образуются озёра и обнажается древняя органика

Еще больше познавательных материалов вы найдете в нашем Telegram-канале. Обязательно подпишитесь!

Что учёные пока не знают о микробах вечной мерзлоты

Исследование важное, но его авторы первыми признают ограничения. В мире огромное количество вечной мерзлоты на Аляске, в Сибири и других северных регионах. Мы взяли лишь крошечный срез, говорит Каро. Остаётся открытым вопрос, будут ли древние микробы из мерзлоты в других местах вести себя так же или активироваться быстрее, медленнее, выделяя другие газы.

Ещё одна неизвестная древние микробы строят свои мембраны не из обычных фосфолипидов, а из гликолипидов, которые, предположительно, служат им своеобразным антифризом. Как именно эта адаптация влияет на скорость пробуждения и поведение колоний в разных условиях, пока неясно.

Исследование показало, что мерзлота не выбрасывает весь углерод сразу при оттаивании микробы оживают постепенно, и между началом таяния и масштабными выбросами проходит время. Это критически важно для климатических моделей, которые до сих пор не учитывают эту задержку.

Понимание того, с какой скоростью просыпаются арктические микробы, напрямую влияет на точность прогнозов о будущем климата. Один тоннель на Аляске только начало, дальше нужно изучить Сибирь, Канаду, Скандинавию.

Плацебо работает: учёные раскрыли тайну мозга, которая объясняет чудо-исцеления

Если дать вам сахарную таблетку и сказать, что это обезболивающее, то боль действительно может отступить. Этот факт десятилетиями ставил врачей в тупик: эффект плацебо реален, но как именно ожидание облегчения превращается в настоящее обезболивание, оставалось загадкой. Теперь команда нейробиологов заявляет, что нашла ключевую часть ответа и описала нейронную цепочку, которая стоит за этим эффектом.

Как учёные вызвали эффект плацебо у мышей

Обычно биомедицинские открытия движутся в одном направлении: сначала эксперименты на животных, потом клинические испытания на людях. Группа Мэтью Бангарта из Калифорнийского университета в Сан-Диего пошла наоборот. Исследователи использовали метод обратной трансляции взяли протокол плацебо, который уже работал в экспериментах с людьми, и адаптировали его для мышей.

Выглядело это так: мышей помещали в камеры с характерными визуальными и обонятельными подсказками полоски или точки на стенах, запах банана или лимона. В одной конкретной камере грызуны получали морфин перед контактом с горячей поверхностью. За несколько дней у мышей сформировалась стойкая ассоциация: эта комната значит боли не будет.

Затем морфин заменили на физраствор пустышку, которая не содержит никакого лекарства. Но когда мыши оказывались в знакомой камере, они по-прежнему вели себя так, будто боль стала слабее. Эффект плацебо у мышей был воспроизведён в контролируемых лабораторных условиях.

Врачи знают, что ожидания могут влиять на восприятие боли.

Как мозг запускает обезболивание при плацебо

Убедившись, что плацебо работает, учёные занялись главным вопросом: что происходит в мозге в этот момент? Для этого они сфокусировались на коре внешнем слое мозга, который отвечает за прогнозирование, оценку и принятие решений. Ведь механизм работает и в обратную сторону: ожидание боли иногда оказывается мучительнее самой боли.

Оказалось, что два отдела коры медиальная префронтальная кора и передняя поясная кора посылают активные сигналы вниз, в древнюю структуру глубоко в стволе мозга вентролатеральное околоводопроводное серое вещество (vlPAG). Если проще: думающая часть мозга отправляет команду облегчить боль в один из самых примитивных болевых центров. vlPAG давно известна как область с высокой концентрацией опиоидных рецепторов и ключевой узел в модуляции боли.

С помощью специально разработанных флуоресцентных сенсоров учёные наблюдали за vlPAG в реальном времени. В момент, когда мыши оказывались в комнате плацебо и сталкивались с болевым стимулом, сенсоры фиксировали быстрый рост опиоидного сигнала мозг заливал эту область собственными эндорфинами.

Флуоресцентные изображения ключевой мозговой структуры, участвующей в облегчении боли плацебо у мышей. Зеленый цвет нейроны, регулирующие болевые ощущения.

Как учёные отключили плацебо в мозге мышей

Но корреляция ещё не причина. Чтобы доказать, что именно эндогенные опиоиды в vlPAG обеспечивают обезболивание, исследователи применили изящный инструмент. Они использовали светоактивируемый препарат PhNX запертую версию налоксона, лекарства, которое блокирует опиоидные рецепторы и используется при передозировках.

Через тончайшие оптические волокна, вживлённые в мозг мышей, учёные направили вспышку ультрафиолета прямо в vlPAG. Свет мгновенно распаковывал налоксон, который блокировал опиоидные рецепторы точно в нужной точке. Результат был немедленным: плацебо-эффект полностью исчезал, и мыши снова чувствовали боль.

Это элегантное доказательство: мозг не просто отвлекается от боли он запускает конкретный биохимический механизм, который производит собственные обезболивающие вещества в строго определённом месте. Ранее учёные уже изучали, как плацебо регулирует боль, но впервые удалось точно указать конкретный участок мозга и доказать причинно-следственную связь.

Почему плацебо помогает при разных видах боли

Один из самых интригующих результатов: мышей тренировали на тепловую боль (горячая поверхность), но когда проверили их реакцию на механическую боль (укол), плацебо-эффект всё равно сработал обезболивание распространилось на разные типы болевых ощущений, включая боль от повреждения тканей.

Это важный момент для медицины. Реальная боль после операции, травмы, при воспалении не работает по одному механизму. Если ожидание облегчения запускает широкий обезболивающий ответ, а не узкую реакцию на один конкретный стимул, потенциал клинического применения оказывается гораздо шире, особенно при хронической боли.

По словам Бангарта, это открытие имеет прямые последствия для того, как плацебо-тренировки у людей могли бы формировать устойчивость к боли как перед запланированной операцией, так и при неожиданной травме.

Не забудь подписаться на наш канал в Max, чтобы быть в курсе новых статей!

Как открытие плацебо изменит лечение боли

Важно понимать границы этого открытия. Исследование проведено на мышах, и прямое перенесение результатов на людей пока не доказано. Однако у людей и мышей схожие системы модуляции боли: кора, отвечающая за ожидание, и стволовые пути, использующие эндогенные опиоиды, всё это есть и у нас.

Авторы подчёркивают, что результаты дают надежду на использование ожиданий как замены опиоидным обезболивающим, вызывающим зависимость. Представьте: перед операцией пациент проходит специальный курс кондиционирования, который настраивает его мозг на производство собственных обезболивающих. Кажется чем-то фантастическим, но именно разработка таких протоколов для людей с хронической болью заявлена как главная цель будущих исследований.

Исследование опубликовано в журнале Neuron одном из ведущих нейронаучных изданий. Его главный вывод прост и важен одновременно: мозг умеет сам себя обезболивать, и теперь мы знаем, какой именно провод за это отвечает. Вопрос в том, получится ли научить человеческий мозг включать эту систему по запросу и если да, это может серьёзно изменить подход к лечению боли без лекарств.

Учёные раскрыли главный секрет: как тренировки омолаживают весь организм

Мы привыкли думать о мышцах как о механическом приводе: сократились рука поднялась, ноги побежали. Но современная физиология открыла совсем другую картину. Мышцы работают как полноценный эндокринный орган, который при каждом сокращении рассылает по всему телу сотни сигнальных молекул. Эти вещества связаны с работой мозга, сердца, костей, иммунной и нервной систем. По сути, движение биологически необходимо для нормальной работы организма так же, как дыхание или еда. Особенно это заметно на фоне сидячей работы, которая бьёт по здоровью сильнее, чем многим кажется.

Как мышцы превращаются в источник полезных гормонов

Когда мышца сокращается, она выбрасывает в кровоток особые молекулы миокины. Их открытие в начале 2000-х перевернуло представление о физиологии движения и породило концепцию упражнения как лекарство. Не случайно учёные всё чаще изучают, как упражнения омолаживают мышцы и помогают им дольше сохранять силу. Но исследователи из Университета Сан-Хорхе (Испания) идут дальше: они утверждают, что малоподвижный образ жизни следует рассматривать не просто как вредную привычку, а как источник болезней.

Самый изученный миокин интерлейкин-6 (IL-6). В покое он выделяется в небольших количествах, но при интенсивной аэробной нагрузке его уровень может подскочить в 100 раз. Ещё два важных миокина иризин, который помогает поддерживать баланс жировой ткани, и BDNF (нейротрофический фактор мозга), отвечающий за нейропластичность способность мозга перестраивать свои связи.

Помимо миокинов, при физической нагрузке другие органы тоже выделяют сигнальные вещества экзеркины. Обзор 2022 года, опубликованный в Nature Reviews Endocrinology, показал, что эти молекулы играют важную роль в здоровье сердечно-сосудистой, метаболической, иммунной и нервной систем. Если человек мало двигается экзеркинов в его крови почти нет, и это повышает риск заболеваний и общую смертность.

Физические упражнения необходимы для нашего здоровья.

Как тренировки укрепляют иммунитет и снижают воспаление

Свежий обзор 2024 года выявил как минимум девять миокинов, которые напрямую влияют на работу иммунной системы. Среди них иризин, декорин и несколько интерлейкинов (IL-6, IL-7, IL-15). Во время тренировки эти вещества попадают в кровь и стимулируют размножение и созревание иммунных клеток, усиливая иммунный надзор.

Но есть и второй, не менее важный эффект. Миокины снижают хроническое системное воспаление тихий процесс, который годами разрушает сосуды и ткани и лежит в основе многих метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний. Тот самый IL-6, который резко растёт при нагрузке, выступает как противовоспалительный сигнал: он регулирует активность лимфоцитов, макрофагов (клеток-пожирателей патогенов) и NK-клеток натуральных киллеров, уничтожающих заражённые и опухолевые клетки.

Звучит парадоксально: ведь IL-6 знают и как провоспалительную молекулу. Но всё дело в контексте. При хронических болезнях он сочится в кровь постоянно и понемногу и таким образом подкармливает воспаление. А во время тренировки выбрасывается коротким мощным импульсом, и этот импульс, наоборот, запускает противовоспалительный каскад.

Как физическая нагрузка улучшает память и работу мозга

Мышцы напрямую общаются с мозгом через так называемую ось мышцы мозг. Молекулы BDNF, иризин и катепсин B, выделяемые при нагрузке, способны стимулировать образование новых нейронов. Они же связаны с улучшением памяти и обучения, а также с защитой от когнитивного угасания при нейродегенеративных заболеваниях. Даже короткая активность может быть полезна спорт улучшает работу мозга заметно быстрее, чем принято думать.

Мозг слушает сигналы мышц и отвечает, укрепляя нейронные связи

Иризин, например, повышает уровень BDNF в гиппокампе области мозга, критически важной для формирования воспоминаний. Катепсин B способствует регенерации нейронов и улучшению когнитивных функций. Именно поэтому физически активные люди в среднем лучше сохраняют ясность ума с возрастом и реже страдают от тревожности и депрессии. Кстати, исследования показывают, что один вид спорта гарантирует идеальный сон, а качественный сон ещё один мощный фактор защиты мозга.

Образ, который предлагают исследователи, очень точный: мозг прислушивается к тому, что говорят мышцы, когда сокращаются, и реагирует на это, адаптируясь и становясь сильнее.

Как тренировки помогают сжигать жир и защищают от диабета

При физической нагрузке IL-6 играет ключевую роль в мобилизации жирных кислот из жировой ткани причём в первую очередь из висцерального жира (того самого, что накапливается на внутренних органах в брюшной полости и представляет наибольшую опасность для здоровья). Это запускает процесс жиросжигания и помогает поддерживать нормальный уровень глюкозы в крови.

IL-6 также регулирует чувствительность к инсулину, позволяя мышцам эффективнее поглощать глюкозу. Этот механизм объясняет, почему регулярные упражнения помогают предотвращать диабет 2-го типа одно из самых распространённых метаболических заболеваний в мире.

Будь в курсе новых событий по максимуму подписывайся на наш канал в Max!

Исследователи называют мышцы метаболическим термостатом. Этот термостат определяет, когда организму нужно мобилизовать энергию, когда запасать, а когда расходовать. И работает он корректно только при регулярной физической активности. Если человек сидит целый день, термостат фактически ломается.

Как физическая активность защищает сердце и кости

Физическая нагрузка запускает выброс экзеркинов, которые расширяют сосуды, улучшают работу сосудистой стенки и снижают жёсткость артерий. Это объясняет, почему активные люди реже сталкиваются с гипертонией, ишемической болезнью сердца и сердечной недостаточностью. Разумеется, при уже существующих заболеваниях сердца программу тренировок должен подбирать врач кардиолог или физиотерапевт.

Мышцы активно работают в связке и со скелетом. Миокины подстёгивают остеобласты клетки, которые строят костную ткань, и помогают удерживать минеральную плотность костей на нормальном уровне. К механической нагрузке на скелет добавляется ещё и химический сигнал, и вместе они играют важную роль в профилактике остеопороза.

Мышцы оказывают положительное всестороннее влияние на организм.

Отдельная и, пожалуй, самая впечатляющая тема связь движения с подавлением опухолей. Статья в The Lancet Oncology указывает, что малоподвижный образ жизни является фактором риска для более чем 10 видов рака. Миокины, выделяемые при нагрузке, тормозят распространение раковых клеток и уменьшают повреждения ДНК в потенциально злокачественных клетках. Кроме того, упражнения мобилизуют иммунные клетки, способные распознавать и уничтожать опухолевые клетки на ранних стадиях. Примечательно, что даже одна тренировка значительно повышает уровень миокинов, подавляющих рост раковых клеток, и даже короткая физическая активность связана со снижением риска некоторых видов рака.

Почему движение необходимо организму каждый день

Вся совокупность данных приводит к одному выводу: мышцы это полноценный эндокринный орган. Каждое сокращение отправляет сигналы, регулирующие внутренний баланс организма. От того, двигается человек или нет, напрямую зависит работа иммунитета, мозга, метаболизма, сердца, костей и даже способность организма сопротивляться опухолям.

Это не призыв немедленно бежать марафон. Но если понять, что физическая активность не просто способ похудеть или подкачаться, а базовое условие нормальной работы тела, отношение к обычной прогулке или утренней разминке поневоле меняется.

Вы не ленитесь ваш мозг просто жмет на тормоза перед сложными задачами

Знакомая история: вы точно знаете, что нужно заполнить отчёт, разобрать бардак в шкафу или наконец-то заняться налоговой декларацией. Награда очевидна свобода от висящей задачи. Но вместо этого рука тянется к телефону, а мозг подбрасывает десяток более срочных дел классический сценарий прокрастинации. Новое исследование показало: в мозге существует отдельный нейронный путь, который тормозит мотивацию браться за трудные или неприятные задачи независимо от того, какая награда ждёт в конце. И это не вопрос характера, а вопрос биохимии.

Как мозг блокирует мотивацию перед сложными задачами

Исследователи из Киотского университета (Institute for the Advanced Study of Human Biology) изучали явление, которое они называют мотивационным параличом. Это состояние, когда человек или животное понимает, что задачу нужно выполнить, видит награду, но всё равно не может заставить себя начать. Причём дело не в том, что награда кажется маленькой, а в том, что путь к ней воспринимается как слишком затратный.

Обычно мотивацию объясняют довольно просто: если награда кажется мозгу достаточно ценной, человек начинает действовать. Но авторы нового исследования, опубликованного в журнале Current Biology, предполагают, что запуск поведения и оценка награды это два отдельных процесса, управляемых разными нейронными механизмами. Иначе говоря, вы можете прекрасно понимать, что сдать проект вовремя это хорошо, но ваш мозг всё равно нажмёт на паузу, если путь к цели кажется ему слишком неприятным.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!

Почему мозг избегает неприятных задач даже ради награды

Чтобы изучить этот механизм, учёные работали с макаками. Обезьянам предлагали две задачи. Обе приводили к одинаковой награде порции воды. Но в одном случае путь был простым, а в другом перед получением награды животному дули струёй воздуха прямо в лицо. Неприятно, но терпимо.

Перед каждой попыткой обезьяна видела, какой именно путь ей предстоит. И вот что важно: исследователей интересовал не выбор между двумя вариантами, а скорость и готовность обезьяны начать действовать в каждом из них. Потому что награда в обоих случаях была одинаковой различалась только цена пути к ней.

Результат был предсказуем с точки зрения поведения: перед неприятной задачей обезьяны медлили. Но главное открытие ждало на уровне нейронов.

Какие зоны мозга тормозят желание действовать

С помощью электрофизиологических записей учёные отслеживали активность нейронов, пока обезьяны выполняли задания. Они сосредоточились на связи между двумя структурами мозга: вентральным стриатумом (VS) и вентральным паллидумом (VP). Оба региона входят в систему вознаграждения мозга, но, как оказалось, выполняют не только функцию хочу получить приз.

Когда обезьяне предстояла неприятная версия задачи, активность в VS-VP пути резко подскакивала и именно с ней совпадали замедление, нерешительность, нежелание стартовать. Этот путь работал именно как тормоз: чем дороже мозгу казалась задача, тем сильнее он жал на педаль тормоза.

Макаки выполняли задания с разной степенью неприятности, пока учёные записывали активность их нейронов

А вот когда исследователи с помощью хемогенетики (метода, позволяющего временно выключать определённые нейроны) заблокировали этот путь, произошло кое-что примечательное: обезьяны перестали колебаться. Они с одинаковой готовностью брались и за приятную, и за неприятную задачу. При этом оценка самой награды не изменилась животные по-прежнему понимали, что получат воду. Изменилась именно готовность начать действовать.

Почему прокрастинация связана не только с дофамином

Популярное объяснение прокрастинации обычно сводится к дофамину: мозг выбирает то, что приносит быстрое удовольствие, и избегает того, что его не даёт. Именно поэтому тема дофаминового детокса так часто всплывает, когда речь заходит о телефоне, работе и мотивации. Но результаты этого исследования говорят о более сложной картине.

Дело в том, что VS-VP путь реагировал не на ценность награды она была одинаковой. Он реагировал на контекст задачи: насколько она неприятна, трудна, затратна. Причём, как отмечают авторы, тормозной эффект зависел от недавней истории ошибок, а не от того, насколько привлекательна цель. Если обезьяна недавно провалилась в неприятном задании, торможение при следующей попытке усиливалось. Это хорошо показывает, что система вознаграждения устроена сложнее, чем простая схема захотел сделал.

Обычно всё объясняют просто: чем привлекательнее награда, тем выше мотивация. Но это исследование показывает, что мозг может думать совсем о другом и смотрит он не только на приз в конце. Мозг считает не что я получу, а во что мне это обойдётся. И если цена ему не нравится он попросту не даёт стартовать. Будто вы сидите в машине с работающим двигателем, перед вами зелёный свет, а нога с тормоза не снимается.

Как прокрастинация связана с СДВГ и депрессией

Люди с СДВГ, депрессией и другими особенностями работы мозга хорошо знакомы с этим состоянием: ты прекрасно знаешь, что нужно сделать, видишь все выгоды от выполнения задачи, но физически не можешь заставить себя начать. За этим часто следуют чувство вины и стыд ведь окружающие (да и ты сам) воспринимают это как лень или безволие.

Невозможность начать важное дело знакомое ощущение для миллионов людей

Конечно, речь пока не идёт о прямом доказательстве для людей: исследование проводилось на обезьянах. Но сам механизм оказался слишком похож на то, с чем сталкиваются многие люди с СДВГ или депрессией. Авторы отмечают, что понимание раздельности механизмов оценки награды и запуска действия может изменить подход к лечению мотивационных нарушений. Если проблема не в том, что человек не хочет, а в том, что конкретный нейронный путь слишком активно тормозит старт, то и решение должно быть другим не уговоры и не наказания, а, возможно, целенаправленная коррекция этого механизма.

Как учёные хотят лечить патологическую прокрастинацию

Руководитель исследования Кен-ити Амемори подчёркивает, что результаты нужно интерпретировать осторожно. Мотивационный тормоз существует не просто так он помогает организму экономить энергию и не бросаться в потенциально опасные или невыгодные ситуации. И если убрать его целиком, на другой чаше весов окажутся импульсивность и склонность к рискованным поступкам.

Чрезмерное ослабление мотивационного тормоза может привести к опасному поведению или избыточному риску, предупреждает Амемори. Необходима тщательная проверка и этическая дискуссия о том, как и когда подобные вмешательства должны применяться.

Тем не менее в будущем речь может идти о неинвазивной стимуляции мозга или новых препаратах, которые помогут мягко модулировать активность этого пути не выключая его полностью, а снижая избыточное торможение там, где оно мешает нормальной жизни. Это особенно актуально для людей, у которых мотивационные трудности носят клинический характер. А пока такие методы остаются делом будущего, есть практичные способы начать неприятное дело без уговоров, чувства вины и самобичевания уже сейчас.

Эта детская привычка физически меняет мозг, а возрастной период, в котором это происходит, короче, чем думают большинство родителей. Так что важно не упустить момент.

Многие слышали в детстве, что книги делают человека умнее. Обычно такие разговоры пропускали мимо ушей, ведь это звучит как очередная взрослая байка из серии не сиди в телефоне, займись чем-нибудь полезным или надо раньше ложиться. Но теперь у этой идеи появилось буквальное доказательство! Мы уже рассказывали, что читать полезнее, чем слушать аудиокниги и смотреть фильмы, а новое исследование добавляет к этому ещё и данные МРТ. Самое интересное эффект оказался заметен даже спустя годы.

Как чтение влияет на развитие мозга подростков

Учёные провели исследование, в рамках которого были изучены результаты сканирования мозга и когнитивных тестов более 10 000 подростков. Выяснилось, что у подростков, которые регулярно читали ради удовольствия, была лучше развита кора головного мозга особенно зоны, связанные с речью, вниманием, сенсорной обработкой информации и самоконтролем. Различия наблюдались в лобной, височной и островковой коре.

Подростки, которые с детства много читали, заметно лучше справлялись с тестами на память, внимание, речьи способность решать новые задачи. Особенно сильно разница проявлялась в словарном запасе и способности использовать накопленные знания, понимать сложные тексты и точнее выражать мысли. А ещё у них было меньше проблем с концентрацией и психическим состоянием.

Важный нюанс: лучше всего работало именно чтение ради удовольствия, а не обязаловка по школьной программе. То есть мозг сильнее реагировал на привычку читать добровольно.

Причём дело оказалось не в умных семьях или хорошем образовании родителей, как многие могли бы подумать (наследственность, окружение). Учёные специально проверяли и этот момент. Даже с учётом дохода семьи, образования родителей и других факторов чтение всё равно давало заметное преимущество.

Сколько нужно читать для развития памяти и внимания

Один из самых неожиданных выводов исследования у чтения оказался свой оптимальный режим. Когнитивные показатели подростков росли вместе с количеством времени, проведённого за книгами, но только до определённого предела.

Двенадцать часов чтения в неделю это магическое число, при котором мозг получает максимальную пользу.

Лучший результат наблюдался примерно на уровне 12 часов чтения в неделю. После этого показатели постепенно переставали улучшаться, а иногда даже слегка снижались. Учёные предполагают, что дело не в самих книгах, а в балансе: если ребёнок читает слишком много, он может меньше двигаться, общаться и заниматься другими вещами, которые тоже важны для развития мозга.

Интересно и другое. Подростки, которые любили читать, в среднем:

• меньше сидели в телефонах и соцсетях;
• дольше спали;
• реже сталкивались с проблемами концентрации;
• показывали более низкий уровень тревожности и стресса.

Получается, привычка читать влияла не только на интеллект, учёбу или память, но и на образ жизни в целом.

Почему книги развивают мозг лучше соцсетей и коротких видео

Мозг очень любит лёгкий контент. Короткие ролики, мемы и бесконечная лента соцсетей дают быстрый дофамин и почти не требуют усилий. Но именно в этом и проблема.

Роман, эссе или длинный рассказ заставляют мозг выполнять более сложную работу: удерживать в памяти персонажей, отслеживать причинно-следственные связи, достраивать мотивы героев и связывать идеи между собой. Для мозга это почти как полноценная тренировка.

Подростки, читающие ежедневно, распознают на 26% больше слов, чем те, кто не читает, и никакое богатство или образование родителей полностью не устранит этот разрыв.

Отдельно исследователи заметили любопытную вещь: на социальное поведение лучше всего влияла современная классическая литература. Подростки, которые читали книги со сложными персонажами и неоднозначными ситуациями, позже показывали более высокий уровень эмпатии и реже испытывали проблемы в общении со сверстниками.

Комиксы, короткие тексты и даже часть научпопа (да простит меня редактор за такую честность) такого эффекта почти не давали. Но это не значит, что, например, a комиксы совсем бесполезны: они могут стать мягким входом в чтение.

Главный вывод здесь простой: длинное чтение тренирует внимание иначе, чем короткие посты, ролики и фрагменты текста.

Будь в курсе новых открытий по максимуму подписывайся на наш канал в Max!

В каком возрасте чтение сильнее всего влияет на мозг

И тут есть момент, который особенно важен для родителей и наверняка многим не понравится. Судя по данным исследования, сильнее всего чтение влияет на мозг именно в раннем возрасте примерно от 3 до 10 лет. Это период, когда мозг особенно пластичен и быстрее формирует устойчивые нейронные связи.

У тех, кто начал читать ради удовольствия примерно до 910 лет, структура мозга действительно отличается.

Любовь к чтению проще привить в детстве, чем пытаться сформировать уже в подростковом возрасте. Но начать всё равно можно мягко: с коротких сессий, понятных книг и простого правила сделать чтение привычкой, а не наказанием.

Похоже, взрослые всё-таки были правы, и фраза книги развивают мозг теперь звучит иначе. По крайней мере теперь у этой старой фразы есть серьёзные научные подтверждения вплоть до снимков МРТ.

Учёные сканировали тысячи мозгов и выявили опасность ночных смен

Работа в ночную смену испытание для организма. Врачи, медсёстры, охранники, спасатели, водители-дальнобойщики и множество людей других профессий годами бодрствуют тогда, когда тело требует сна. О том, что ночная работа бьёт по здоровью, известно давно. Но как именно ночные смены сказываются на самом мозге, разобрались только недавно. Учёные из Сингапура нашли связь между работой по ночам и уменьшением объёма определённых участков мозга, а заодно выяснили кое-что обнадёживающее.

Как ночные смены влияют на мозг: что показали МРТ

Исследователи взяли данные крупной британской базы UK Biobank это огромное хранилище медицинской информации, куда добровольно сдают анализы и проходят обследования сотни тысяч людей. В выборку попали 14 198 взрослых среднего и старшего возраста без серьёзных болезней. Из них больше двух тысяч человек работали или работают посменно, в том числе по ночам.

У всех этих людей был МРТ-снимок мозга. Сравнив совят поневоле с теми, кто живёт по обычному графику, учёные заметили закономерность: у сменных работников некоторые зоны мозга оказались чуть меньше по объёму.

Это самое крупное исследование такого рода. И что важно оно зафиксировало изменения там, где более ранние и мелкие работы ничего не находили. Просто потому, что чем больше людей в выборке, тем заметнее становятся даже едва уловимые отличия.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!

Какие участки мозга страдают от ночной работы

Уменьшение объёма затронуло два конкретных места. Первое правый таламус, своеобразный диспетчерский центр мозга, который перенаправляет потоки информации и тесно связан с памятью. Второе левое миндалевидное тело (амигдала), участок, отвечающий за эмоции и реакцию на стресс.

Эти отличия учёные увидели уже после того, как учли возраст, пол, размер черепа и даже хронотип то есть природную склонность человека быть совой или жаворонком. То есть дело не в том, что у кого-то просто голова крупнее, а у кого-то характер ночной.

Интересно, что обе зоны напрямую связаны с тем, что и так страдает у людей на ночных сменах: с регуляцией сна и бодрствования, с памятью и с управлением эмоциями. Знакомая картина: после бессонной ночи и память подводит, и настроение скачет. Кстати, плохой сон умеет загонять мозг в замкнутый круг, из которого тяжело выбраться.

Как ночная работа сбивает циркадные ритмы и портит самочувствие

Главный подозреваемый сбитый циркадный ритм, внутренние биологические часы организма. Они настроены на смену дня и ночи, и когда человек регулярно бодрствует в темноте и спит при свете, вся система идёт вразнос.

Сбитый ритм сна и бодрствования главный подозреваемый

К этому добавляются и другие факторы. Ночным работникам не хватает солнечного света, а он влияет в том числе на иммунитет. У них сбивается и режим питания, а время приёма пищи тоже сказывается на самочувствии и даже на психике (вот как надо питаться в ночную смену). Всё вместе это создаёт нагрузку, к которой человеческий организм эволюционно не приспособлен.

Хорошая новость: изменения мозга от ночных смен частично обратимы

Самое обнадёживающее в исследовании то, что уменьшение объёма мозга не приговор. У тех, кто бросил сменную работу, часть потерянного объёма восстанавливалась в среднем за два с половиной года.

Это логично: мозг гибкий орган, он умеет перестраиваться под задачи. И тут есть важная оговорка. Уменьшение объёма вовсе не означает, что клетки мозга гибнут. Возможно, мозг наоборот подстраивается, чтобы человек в принципе мог работать по ночам. Учёные даже допускают обратную логику: те, чей мозг не способен на такую перестройку, просто не выдерживают ночных смен и уходят на дневную работу.

Стоит ли паниковать тем, кто работает в ночные смены

Короткий ответ нет. Да, нашлась связь между уменьшением объёма мозга и чуть худшими результатами в некоторых тестах на мышление, но эффект очень слабый, и проявился он не во всех заданиях.

Есть и другие ограничения. Исследование показывает связь, а не прямую причину оно не доказывает, что ночные смены напрямую сжимают мозг. Кроме того, пока непонятно, как ночная работа влияет на молодых.

Зато сама находка важна как предупреждение. Изменения в этих участках могут показывать, что мозгу тяжело жить при постоянном сбое биологических часов. А раз часть этих изменений обратима, значит, организму можно помочь восстановиться.

Эта тема важна не для горстки людей: по разным оценкам, в нетрадиционные часы сегодня трудится около четверти всех работающих взрослых. Так что разобраться, как ночная работа меняет мозг и как ему помочь восстановиться, стоит ради очень многих. Пока же главный практический вывод прост: если есть возможность дать организму нормальный сон и привычный ритм, то мозг это оценит и, судя по всему, отблагодарит.

Опасный футбол: одного удара головой по мячу достаточно, чтобы повредить мозг.

Удар головой по мячу в футболе выглядит буднично и не кажется чем-то опасным: мяч летит сверху, игрок подпрыгивает, бьёт по нему головой, и все бегут дальше. Но всё же футбол остаётся травмоопасным спортом, и новое исследование голландских учёных показало неприятную вещь: достаточно одного удара головой по мячу, чтобы в крови появились следы, связанные с повреждением мозга. И это не про профессиональных игроков с многолетним стажем, а про обычных любителей.

Какие белки в крови нашли у футболистов после игры головой

Учёные взяли анализы крови у футболистов-любителей до и после матчей и обнаружили скачок двух белков. Первый p-tau217, форма белка тау. Второй S100B, его уровень растёт, когда страдают клетки нервной ткани.

Чтобы понять, почему это важно, нужно разобраться с белком тау. В обычном состоянии он работает как каркас внутри нервных клеток: держит их форму и помогает передавать сигналы. Но при механическом стрессе (а удар мячом по голове это именно он) тау отрывается от своего места, ферменты его перестраивают, и он превращается в ту самую повреждённую форму p-tau. Проще говоря, появление p-tau217 в крови это сигнал, что нервные клетки испытали удар.

Будь в курсе новых событий по максимуму подписывайся на наш канал в Max!

Почему даже один удар головой по мячу насторожил учёных

Главная неожиданность не в том, что многократные удары вредны (об этом давно спорят), а в том, что хватило одного эпизода игры головой. Раньше казалось, что опасны только сотни повторений за карьеру. Оказалось, мозг реагирует уже после однократного контакта с мячом (как при лёгкой травме головы, которую тоже не всегда сразу воспринимают всерьёз).

Отдельная ценность этой работы в том, что учёные сравнили футболистов с атлетами из других видов спорта без контакта головой. Это даёт уверенность: дело именно в ударах по мячу, а не в усталости, нагрузке или адреналине после игры.

Чем удары головой в футболе могут быть опасны для мозга

Здесь важно не паниковать. Уровни белков возвращались к норме уже через 2448 часов после матча. То есть организм справлялся с разовой нагрузкой. Но авторы честно говорят: это не доказывает отсутствие долгосрочного вреда.

Уровни белков приходили в норму за пару дней, но что происходит при тысячах повторений пока неясно.

Есть и важная оговорка. Замеренные уровни белков не дотягивали до тех порогов, по которым в больницах диагностируют серьёзные травмы или деменцию. Но эти пороги рассчитаны на тяжёлые случаи. Здесь важнее другой вопрос: что будет, если такое повторять сотни и тысячи раз год за годом, тренировка за тренировкой. Долгосрочные последствия отследить трудно, потому что между ударами и возможными симптомами проходят годы.

Можно ли любителям футбола играть головой без риска

Если вы гоняете мяч с друзьями по выходным, повода бросать любимую игру нет. Один-два удара головой за матч это не приговор, и организм восстанавливается. Осторожнее стоит быть с детьми и с теми, кто отрабатывает игру головой десятками повторений на тренировках.

Не случайно футбольные федерации уже начали ограничивать количество ударов головой на тренировках, хотя точного безопасного уровня пока никто не назвал. Есть несколько простых ориентиров:

• не превращайте удары головой в основу тренировки особенно у детей и подростков,
• давайте мозгу время восстановиться, не отрабатывайте навесы каждый день подряд,
• обращайте внимание на головные боли, головокружение и спутанность после игры,
• в детском футболе многие страны уже отказываются от ударов головой в раннем возрасте это разумно.

Кстати, в контактных видах спорта важна не только техника, но и сильная шея, которая помогает лучше стабилизировать голову при резком движении.

Как учёные будут проверять долгосрочный вред ударов головой

Исследование сильное, но не финальное. Логичный следующий шаг наблюдать за одними и теми же игроками весь сезон, чтобы увидеть накопительный эффект. Интересно было бы повторить опыт и на профессионалах: вероятно, у них изменения будут заметнее, ведь и нагрузки выше.

Пока из этого исследования ясно одно: удары головой по мячу нельзя считать совсем безобидными для мозга, даже если речь всего об одном эпизоде. Футбол из-за этого никто не предлагает запрещать, но относиться к игре головой стоит осторожнее, особенно в детском спорте и на тренировках, где такие удары повторяются снова и снова.

Новое животное обнаружено у берегов Тайваня: эта кроха размером с кунжутное зёрнышко.

У берегов Тайваня нашли новый вид голожаберного моллюска морского слизня (хотя такой термин не очень подходит этой милахе) размером меньше 3 миллиметров. Это меньше рисового зёрнышка, так что даже среди самых маленьких животных такая кроха выглядит почти невидимкой, и заметить её под водой почти невозможно. И тем удивительнее, что её всё-таки разглядели, причём не учёные с дорогим оборудованием, а обычный дайвер во время отдыха.

Как у берегов Тайваня нашли новый вид морского моллюска

История началась в 2019 году. Хо-Юнг Чан, тогда ещё студент Национального тайваньского океанического университета, нырял у порта Цзилун недалеко от Тайбэя просто для удовольствия. И заметил под водой что-то крошечное и необычное. Иногда такие открытия начинаются почти случайно, как история про странную волосатую рыбу.

Место там, кстати, не самое удобное для дайвинга. Из-за летних тайфунов и опасных волн нырять можно лишь около четырёх месяцев в году. А найти хорошо замаскированного моллюска всего в пару миллиметров длиной задача, на которую мало кто всерьёз рассчитывает.

Чан не стал гадать сам, а написал специалисту по морским моллюскам исследовательнице Сини Линь прямо в соц. сети. Та сразу поняла: это что-то совершенно новое. От первой встречи до официального описания вида прошло семь лет.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!

Почему новый вид морского слизня назвали кунжутным и как он выглядит

Новичка отнесли к роду Thecacera. Почти 200 лет биологи считали, что знают этот род неплохо: шесть видов, разбросанных по морям всего мира, размером примерно от полутора до двух с половиной сантиметров. И вдруг седьмой вид, который выбивается из всех представлений о размере.

Этот слизень получил имя Thecacera sesama кунжутный. Причина простая: и формой, и размером он напоминает кунжутное зёрнышко. К тому же местные дайверы давно называли его кунжутом по-китайски, так что название легло идеально.

Выглядит он так: полупрозрачное белёсое тельце, усыпанное мелкими чёрными точками и редкими крупными жёлтыми пятнышками. Меньше трёх миллиметров и при этом отдельный, признанный наукой вид. Да, он не такой эффектный, как моллюск голубой дракон, но по-своему не менее интересен.

Иллюстрация внешнего вида и морфологических особенностей Thecacera sesama.

Как учёные доказали, что миниатюрный моллюск с Тайваня действительно новый вид

Одного внешнего вида для науки мало. Чтобы подтвердить, что перед ними новый вид, исследователи изучили ДНК. Собрали всего шесть особей, и три из них пришлось целиком пустить на анализ настолько они крошечные, что иначе материала просто не хватало.

Результат оказался убедительным: генетическое расхождение с ближайшим родственником составило 14,17%. Этого вполне достаточно, чтобы говорить об отдельном виде. Ближайший родственник кунжутного слизень Thecacera picta.

Любопытная деталь: моллюск питается, ищет партнёра, спаривается и откладывает икру на мшанках мелких морских организмах, похожих на мох. И эта самая мшанка, на которой он живёт, тоже может оказаться неизвестной науке: её образец совпал с известными видами лишь на 82%. То есть рядом с новым слизнём, возможно, прячется ещё одно открытие.

C. Две особи Thecacera sesama питаются мшанкой; D. Яйцевая лента полицеридного вида.

Почему учёные продолжают находить новые виды морских животных

Голожаберные моллюски заметные участники морских пищевых цепочек. Они бывают невероятно яркими и часто встречаются на коралловых рифах. Но многие из них настолько малы, что разглядеть их под водой невооружённым глазом практически нереально.

Именно поэтому учёные уверены: множество видов прячется буквально на виду, и находки других 50 новых видов животных только подтверждают это. Thecacera sesama скорее всего, лишь первый из целого ряда морских моллюсков, которых ещё предстоит найти в водах западной части Тихого океана вокруг Тайваня.

Живые экземпляры Thecacera sesama. Полупрозрачное тельце в чёрную и жёлтую крапинку фирменный признак нового вида.

Забавно, что весь жизненный репертуар этой крохи укладывается всего в четыре занятия: поесть, поискать, спариться и отложить икру. Никакой суеты просто маленький слизень, который занимается своими делами и при этом ухитрился попасть в учебники.

Главный вывод тут даже не про самого слизня, а про то, как мало мы ещё знаем о жизни вокруг. Целый новый вид нашёлся в получасе езды от столицы крупной страны не в недрах океана, а у берега, куда регулярно ныряют люди. Исследование опубликовано в журнале ZooKeys, и оно лишний раз напоминает: чтобы сделать открытие, не обязательно отправляться на край света.

Новые биологические часы могут предсказать, когда вы умрете

Люди стареют не по расписанию: у одного в 50 организм работает как в 40, у другого наоборот. Учёные давно ищут способ измерить этот настоящий, биологический возраст, а не тот, что записан в паспорте. И вот появился новый инструмент. Исследователи из Гарвардской медицинской школы создали биологические часы, которые оценивают скорость старения по активности генов и неплохо предсказывают риск смерти.

Что такое биологические часы и чем они отличаются от паспортного возраста

Паспортный возраст говорит только о том, сколько раз вы отметили день рождения. Но он ничего не сообщает о том, в каком состоянии ваши клетки, органы и сосуды. Двум людям может быть по 60, но один бегает марафоны, а другой еле поднимается по лестнице.

Именно поэтому учёные придумали так называемые биологические часы инструменты, которые оценивают реальный износ организма. Чем точнее они работают, тем легче понять, как образ жизни, болезни или лекарства влияют на старение.

До сих пор самыми популярными были эпигенетические часы. Они появились ещё в 2013 году и считают химические метки на ДНК, которые накапливаются с возрастом и стрессом. Проблема в том, что они не всегда надёжны и иногда дают противоречивые результаты.

Будь в курсе новых событий по максимуму подписывайся на наш канал в Max!

Как работают новые биологические часы: возраст по активности генов

Новый метод устроен иначе. Это транскриптомные часы они смотрят не на саму ДНК, а на её работу. Если объяснить просто: ДНК это инструкция, а РНК показывает, какие именно страницы этой инструкции сейчас читаются. То есть какие гены включены, а какие выключены.

С возрастом эта картина активности меняется предсказуемым образом. Одни гены становятся активнее, другие затихают. Именно по этому набору изменений и можно понять, как далеко человек или животное продвинулись по жизни и принять меры по продлению жизни.

Учёные обнаружили закономерность: гены, связанные со здоровым делением клеток и заживлением ран, оказались признаками медленного старения. А вот активность генов, отвечающих за гибель клеток и воспаление, наоборот указывала на ускоренное старение и более высокий биологический возраст.

Почему признаки старения похожи у мышей и людей

Самое неожиданное в этой работе её масштаб. Команда собрала больше 11 тысяч образцов сразу у четырёх видов млекопитающих: мышей, крыс, макак и людей. И сравнила, как стареют разные органы и ткани.

Признаки старения оказались схожими у четырёх видов млекопитающих

Оказалось, что генетические признаки старения удивительно похожи у всех четырёх видов млекопитающих. Более того, они совпадали даже в очень разных тканях например, в мышцах и клетках крови. Эта общность намекает, что найденные маркеры действительно настоящие признаки старения, а не случайный шум.

Одни и те же гены связаны со старением, например, в печени и сердце у крыс и людей, рассказал ведущий автор работы, биоинформатик Александр Тышковский. Хотя клетки выполняют совершенно разные функции и имеют разное происхождение, они всё равно несут одни и те же биомаркеры старения.

Могут ли биологические часы предсказать продолжительность жизни

Сразу уточним важное: никакой точной даты смерти эти часы вам не назовут. Они не скажут, сколько дней у вас осталось. Но на образцах человеческой крови метод предсказывал риск смерти не хуже лучших эпигенетических часов.

Кроме того, инструмент уловил известные факторы, ускоряющие старение, например, хронические болезни. Их он распознал и в моделях заболеваний у животных, и в тканях реальных пациентов.

Но есть и честная оговорка от самих учёных: пока непонятно, эти генетические сигналы вызывают старение, просто сопровождают его или вообще являются защитной реакцией организма. Как заметил молекулярный биолог Жоау Педру де Магальяйнс из Бирмингемского университета, повышенная активность генов, защищающих клетки от стресса, скорее похожа на ответ организма, чем на причину старения.

Как замедлить биологическое старение

Главная практическая ценность нового метода в проверке того, что работает против старения, а что нет. С его помощью можно быстро оценивать, как лекарства или изменения образа жизни влияют на биологическое старение, не дожидаясь долгих многолетних испытаний.

Повлиять на скорость старения мы отчасти можем уже сейчас. Известно, что:

• здоровое питание способно замедлять биологические часы
• умеренная физическая активность способствует сохранению здоровья, а значит молодости и продолжительности жизни
• болезни, загрязнение воздуха и даже экстремальная жара, наоборот, ускоряют старение
• даже окружающая среда играет роль: например, есть данные, что зелёные насаждения замедляют старение

Это новое направление многообещающее: чем лучше мы научимся измерять старение, тем понятнее станет, какие привычки и лекарства действительно продлевают здоровую жизнь, а какие просто красиво звучат в рекламе.

Что живёт в тумане: учёные нашли целые экосистемы, обитающие в этом погодном явлении.

Туман всегда кажется чем-то таинственным: в кино он наплывает ровно перед появлением призрака, а в жизни заставляет водителей сбавлять скорость и щуриться. При этом он родственник вполне мирного явления утренней росы, потому что в обоих случаях всё завязано на влагу в воздухе и охлаждение. Но настоящая загадка тумана оказалась интереснее любой киношной мистики. Учёные выяснили, что внутри тумана живёт своя экосистема бактерии, которые там не просто дремлют, а активно растут и питаются. Звучит немного жутковато, но на самом деле это не страшилка, а очень любопытная и даже полезная находка. Давайте разберёмся, что именно нашли исследователи и почему это важно для нас с вами.

Что такое туман и почему в нём может существовать жизнь

Начнём с простого. Туман это вовсе не отдельная стихия, а самое обычное облако, только опустившееся к земле. Метеорологи называют туманом такую плотность водяного пара, при которой видимость падает меньше чем на километр. То есть когда вы идёте утром через белёсую пелену, вы буквально гуляете внутри облака.

Давно известно, что воздух вокруг нас полон жизни: в одном кубометре могут парить миллионы микробов, и некоторые из них даже могут влиять на погоду. Поэтому неудивительно, что часть из них попадает и в туман. И вот вопрос это живые, активные организмы или просто спящие клетки, которые плывут по течению?

Сколько бактерий живёт в тумане на самом деле

Чтобы это выяснить, исследователи собирали пробы воздуха до, во время и после тумана в общей сложности они отследили 32 случая тумана за два года наблюдений. Потом в лаборатории сравнивали, какие микробы есть в пробах, сколько их и какого они размера.

Результат удивил. Оказалось, что капли тумана это настоящий концентрированный сгусток жизни. Концентрация бактерий в тумане сравнима с океаном или богатым органикой озером. Капелька крошечная, а живности в ней как в целом водоёме. После такого факта хочется закрыть рот, проходя через утреннюю дымку, и не дышать лишний раз.

И что особенно любопытно это не случайный набор микробов из окружающего воздуха. Сообщество в тумане оказалось своим, особенным, не похожим на то, что витает вокруг. Больше всего там нашли бактерий рода Methylobacterium.

Чем питаются бактерии в тумане

Самое главное открытие в том, что эти микробы не просто катались в каплях, как на бесплатном такси. Бактерии в тумане оказались живыми и активными они перерабатывали химические вещества, особенно формальдегид.

Учёные изучили пробы тумана и нашли в них активные бактерии

Формальдегид многим знаком по не самым приятным ассоциациям его используют при бальзамировании, и для живых организмов он токсичен. При этом он встречается не только в лабораториях и моргах, но и в воздухе квартиры. А вот туманные бактерии превратили этот природный загрязнитель в источник пищи и используют его для собственного роста. Получается, что эти невидимые жители тумана работают как маленькие чистильщики воздуха.

Как бактерии в тумане могут повлиять на добычу воды из воздуха

Казалось бы, ну живут себе бактерии в облаке и пусть живут. Но тут есть практическая сторона, которая касается людей напрямую.

В мире всё активнее обсуждают идею добывать пресную воду прямо из тумана это реальный способ помочь засушливым регионам. Похожие технологии уже пытаются применять шире: учёные, например, смогли добыть воду из воздуха даже в пустынных условиях. И вот тут вопрос: а что будет с туманными микробами, если мы начнём массово вылавливать туман ради воды? Изучение жизни внутри облаков совсем молодая область науки, и мы пока многого о ней не знаем.

Один из авторов работы прямо отметил: собирая туман, мы заодно убираем из воздуха этих маленьких помощников. Никто пока точно не знает, скажется ли это на природе серьёзно или нет, но об этом стоит подумать заранее, прежде чем разворачивать такие технологии в больших масштабах.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!

Что учёные знают о жизни внутри тумана

Важно не превращать находку в сенсацию. Учёные надёжно показали, что туман это дом для живого, активного и растущего микробного сообщества, которое перерабатывает в том числе токсичные вещества. Это подтверждено пробами и лабораторными анализами.

А вот вопрос о последствиях для природы например, как именно повлияет на экосистему добыча воды из тумана пока остаётся открытым. Исследование опубликовано в научном журнале mBio, и наверняка станет началом целой серии новых работ о жизни внутри облаков.

Теперь мы точно знаем: в тумане что-то есть! Только это не пугающая мистика, а целый невидимый мир крошечных тружеников, который мы только начинаем понимать.

Ученые открыли революционный способ взвешивать планеты результаты вас поразят

Несмотря на то что никаких вселенских весов не существует, ученые Земли уже давно научились определять вес планет в космосе. Для этого использовался закон всемирного тяготения, который позволял измерить гравитационное притяжение между телами и движении спутников. Однако исследователи из Уорикского университета, MIT и Университета Макмастера нашли кардинально новый способ, который работает даже тогда, когда сама планета слишком тусклая или слишком глубоко спрятана в облаке. То есть мы не видим планету, но можем сказать, сколько она весит. А, если вы предпочитаете не гадать, а видеть — вам определенно нужно почитать нашу статью про парад планет 2026.

Что такое протопланетные диски

Когда рождается новая звезда, её окружает протопланетный диск. Это гигантское облако пыли и газа, медленно вращающееся вокруг светила. Впервые такие диски сфотографировали ещё в 1990-х, но тогда снимки были размытыми и почти ничего не показывали.

С развитием телескопов картинка прояснилась и оказалось, что это вовсе не однородные вихри пыли. Это структурированные образования из концентрических колец, разделённых пустыми промежутками. Нечто вроде мишени для дартса или годовых колец дерева, только в космическом масштабе.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!

Именно в таких дисках и формируются планеты. По мере роста зародыш планеты своей гравитацией расчищает вокруг себя пространство, сгребая пыль и газ в чёткие полосы. Так одна растущая планета буквально нарезает диск на кольца и щели.

Сколько весит планета — как узнать

Большинство прежних исследований сосредотачивалось на щелях пустых промежутках между кольцами. Однако новая работа, опубликованная в журнале The Astrophysical Journal, переключила внимание на сами яркие кольца.

А что об этом думаете вы? Присоединяйтесь к дискуссии в нашем Telegram-чате!

Эти яркие кольца не просто красивые структуры, по сути это планетарные отпечатки пальцев, объясняет ведущий автор работы Амена Фаруки, аспирантка группы астрономии и астрофизики Уорикского университета.

По её словам, научившись читать между кольцами, команда нашла способ узнать массы планет, даже если те невидимы напрямую.

Это принципиально меняет подход. Раньше планеты у далёких звёзд чаще всего обнаруживали косвенно по слабым колебаниям света. Теперь же само строение пылевых колец может рассказать о массе скрытой планеты. Если вам интересна тема охоты за невидимыми мирами, вспомните историю о том, как ученые нашли след девятой планеты в нашей собственной Солнечной системе.

Как яркая точка кольца выдаёт массу планеты

Чтобы понять, какие именно черты колец зависят от массы планеты, исследователи построили двумерные гидродинамические симуляции компьютерные модели поведения газа и пыли. Они проверяли три параметра каждого кольца:

• ширину кольца
• количество захваченной в нём пыли
• положение самой яркой точки кольца

Из этих трёх характеристик самой надёжной оказалась позиция самой яркой точки кольца. С ростом массы планеты эта точка смещается предсказуемым образом чем тяжелее планета, тем заметнее сдвиг.

Исследователь анализирует модель пылевых колец на экране

Главное достоинство метода в том, что эта закономерность сохраняется, даже когда размеры пылинок разные. Это серьёзное преимущество перед прежними способами: они опирались на размер пылевых зёрен, а его обычно никто точно не знает. Здесь же неопределённость с размером пыли перестаёт мешать оценке.

Когда кольцо в диске перестаёт расти вместе с планетой

С шириной кольца и массой пыли история сложнее. Поначалу всё логично: чем массивнее планета, тем чётче становится кольцо и тем больше пыли оно захватывает. Но в какой-то момент этот рост выходит на плато и останавливается.

Причина порог, который астрономы называют массой изоляции гальки. Как только планета набирает эту массу, она превращается в эффективный барьер и перестаёт пропускать к себе материал из внешней части диска. После этого кольцо уже не меняется, даже если планета продолжает расти.

Подписывайтесь на канал Сундук Али-Бабы, там собраны топовые товары с АлиЭкспресс, Озона, Вб и Я.Маркета.

Получается простое правило: планеты легче этого порога создают более широкие кольца с меньшей массой пыли, а планеты тяжелее порога более узкие и компактные кольца. По одной только форме кольца уже можно прикинуть, в какую весовую категорию попадает невидимая планета.

Проверка метода взвешивания планет на реальной системе PDS 70

Теория хороша ровно настолько, насколько она работает на настоящих наблюдениях. Поэтому команда применила свой метод к системе PDS 70 одному из самых изученных планетообразующих дисков. И результаты совпали с независимыми измерениями, сделанными ранее другими способами.

Одна из сильных сторон этой работы в том, что она не остаётся в области чистой теории мы смогли взять результаты симуляций и применить их напрямую к реальным наблюдаемым системам, отмечает астрофизик из MIT Джессика Спиди.

Затем подход проверили на более широкой выборке дисков, снятых обсерваторией ALMA. Оказалось, что форма колец вместе с измерением щелей помогает оценивать сразу две вещи: массы планет и свойства самого диска.

Ограничения метода взвешивания планет и что предстоит уточнить

У описанной модели, впрочем, есть и честно оговорённые допущения. Она предполагает, что планеты не мигрируют по диску, что пыль не влияет на газ и что пылинки не растут и не дробятся. В реальной жизни всё это вполне может происходить.

Кроме того, кольца способны смещаться, размываться и расщепляться. Иногда одна планета порождает сразу несколько колец особенно в дисках с низкой вязкостью. Так что не каждое кольцо аккуратно соответствует отдельной планете, и это нужно учитывать.

И всё же направление выбрано важное. Телескопы становятся всё точнее, а значит, астрономы постепенно переходят от косвенного обнаружения планет к более детальному их изучению. Подобные методы пригодятся не только для далёких систем наука всё внимательнее следит и за процессами куда ближе к нам, вплоть до того, как океан нагревает нашу планету.

Главный вывод прост: пылевые кольца вокруг молодых звёзд хранят гораздо больше информации о формирующих их планетах, чем считалось. Если метод подтвердится на новых наблюдениях, мы получим способ взвешивать миры, которые пока даже не видим и лучше понимать, как рождаются планеты, включая когда-то и нашу собственную.

Учёные обнаружили первое свидетельство существования горизонта событий чёрной дыры

Все знают главное правило чёрной дыры: из неё ничего не может вырваться наружу. И всё же гравитационная волна, прокатившаяся по Вселенной после столкновения двух массивных чёрных дыр, похоже, подошла к этой границе вплотную. Учёные впервые зафиксировали сигнал, который может нести информацию о самом горизонте событий той самой точке невозврата, за которую не вырывается даже свет. Это важный шаг к ответу на вопрос, что находится внутри чёрной дыры. Результат предварительный, но если он подтвердится, это будет ближайшее приближение к краю чёрной дыры, какого человечество когда-либо достигало.

Что такое горизонт событий и почему его нельзя увидеть

Важно сразу разобраться с понятиями. Горизонт событий это не сама чёрная дыра, а граница, отделяющая видимую Вселенную от области, откуда уже нет возврата. За этой чертой гравитация настолько сильна, что даже свет в вакууме не может развить нужную скорость, чтобы вырваться.

Именно поэтому горизонт событий невозможно наблюдать напрямую. Он не излучает, не отражает и не рассеивает свет, а всё, что пересекает его, больше не может послать нам ни единого фотона. До сих пор всё, что мы знали о горизонтах, было получено косвенно по тому, как они влияют на пространство вокруг себя. Хотя однажды астрономам удалось уловить свет за чёрной дырой именно за счёт искривления пространства.

Как гравитационные волны позволяют услышать чёрную дыру

Если свет здесь бессилен, на помощь приходит другой канал информации. Гравитационные волны это рябь самого пространства-времени, которая возникает, когда массивные объекты вроде чёрных дыр сталкиваются и сливаются. Эту рябь мы умеем ловить детекторами на Земле.

Как объясняет физик-теоретик Сижэн Ма из Института Периметра в Канаде, горизонт нельзя увидеть в свете, но гравитационные волны дают другой путь. Когда две чёрные дыры вращаются вокруг друг друга и сливаются, этот бурный процесс возмущает само пространство-время в области у самого горизонта новорождённой чёрной дыры. Часть этих колебаний уходит наружу в виде волн и в итоге доходит до наших приборов.

Схема излучения гравитационных волн на стадии слияния черных дыр

Сам сигнал устроен непросто. Сначала идёт финальное сближение двух дыр перед столкновением, а потом новорождённая чёрная дыра звенит, как колокол этот этап называют фазой затухания. Колебания этого звона зависят от массы и вращения чёрной дыры, и именно по ним учёные обычно вычисляют её свойства.

Что такое прямая волна и почему она ближе всего к горизонту

Здесь есть тонкость. Обычные колебания звона связаны прежде всего со световым кольцом снаружи горизонта, а не с самим горизонтом. Поэтому теоретики предложили более прямой инструмент так называемую прямую волну, вплетённую в общий сигнал затухания.

Идея такая: когда слияние завершается, движение перестаёт управляться двумя чёрными дырами и начинает определяться единым новым объектом. Его экстремальная гравитация буквально увлекает за собой пространство-время при вращении, гасит и смещает уходящие сигналы по частоте, и наружу выходит одна волна, колеблющаяся почти с удвоенной частотой вращения горизонта.

Визуализация фазы затухания GW250114 необычайно мощного гравитационно-волнового события

Ма описывает это образно: всё, что приближается к горизонту вращающейся чёрной дыры, затягивается в стремительное движение вокруг неё, но сигнал быстро гаснет из-за мощной гравитации. В итоге мы видим финальный, быстрый и стремительно тускнеющий вихрь у самого горизонта.

Почему понадобилось рекордно мощное столкновение GW250114

Трудно переоценить, насколько слабы гравитационные сигналы. К моменту прихода на Землю они растягивают и сжимают пространство меньше, чем на ширину атомного ядра. Уловить в этом дрожании ещё и тонкую прямую волну задача почти невозможная.

Именно поэтому учёным понадобилось необычно мощное событие. Им стало GW250114 самый чистый гравитационный сигнал на сегодняшний день. Сначала исследователи не спешили с выводами: расчёты выглядели убедительно, но в таких сложных данных легко принять помеху за настоящий сигнал.

По словам Сижэна Ма, первая реакция была смешанной, но после предварительных проверок данные повели себя на удивление хорошо ровно так, как предсказывала теория. Событие оказалось громким и чистым, а эволюция сигнала совпала с ожидаемой подписью прямой волны. Тогда настроение и сменилось с возможно, это интересно на ого, кажется, это по-настоящему.

Что наблюдение GW250114 меняет для изучения чёрных дыр

Стоит честно сказать: результат пока требует дополнительной проверки на других гравитационных сигналах, а сама теория будет дорабатываться теперь, когда у учёных появился наблюдательный ориентир. Это не финальное доказательство, а сильный первый шаг.

Но если открытие подтвердится, оно даёт принципиально новый способ изучать чёрные дыры. Прямую волну можно проанализировать, чтобы измерить скорость вращения горизонта событий и то, как быстро гравитация съедает информацию у его края. Долгое время горизонты прекрасно описывала общая теория относительности, но проверить её у самой границы было почти нечем.

Следи за нами в Max будь в курсе новых открытий по максимуму.

Теперь у физиков появляется путь к более прямому изучению области у горизонта. С новыми событиями и более чувствительными детекторами это может позволить точнее проверять общую теорию относительности и глубже понять физику чёрных дыр. Эти объекты долго приходилось изучать только по косвенным признакам, поэтому вокруг них появлялись и смелые гипотезы например, о том, что чёрные дыры могут отражать эхо гравитационных волн или что тунгусское событие произошло не из-за метеорита, а из-за крошечной чёрной дыры.

Главное в этой работе не сенсация, а смена самого подхода. Раньше мы могли судить о чёрных дырах лишь по их следам в окружающем пространстве. Теперь, прислушиваясь к последним мгновениям слияния, учёные впервые ищут отпечаток той самой границы, которая казалась навсегда закрытой для наблюдений. Результаты опубликованы в журнале Nature, и следующие столкновения покажут, насколько надёжен этот первый сигнал из-за края.

У растений Земли осталось 2 миллиарда лет до конца: когда планета станет враждебной

Последним выжившим на Земле станет не человек и даже не животные, а сам фотосинтез. Новое трёхмерное климатическое исследование отодвинуло предполагаемый конец растительной биосферы примерно на 1,8 миллиарда лет вперёд на сотни миллионов лет дальше, чем предсказывали прежние модели. Кактусы, некоторые водоросли и водные растения устроены так, что способны выживать в более суровых условиях, чем те, с которыми сталкивается почти всё живое сегодня. Это открытие даёт нашей планете более долгое биологическое будущее, чем ожидалось, и заодно меняет взгляд на поиск жизни в космосе: на планетах вокруг стареющих и ярчащих звёзд жизнь может сохраняться ещё долго после того, как они перестанут выглядеть пригодными для обитания.

Почему Солнце становится врагом растений

Главная проблема будущего само Солнце. Со временем оно становится ярче, увеличивая отдачу энергии примерно на 10% каждый миллиард лет. Задолго до того, как Солнце раздуется в красного гиганта и поглотит Землю, дополнительное тепло начнёт перегружать климат планеты. В какой-то момент, через миллиарды лет, жизнь станет невыносимой.

Но жара лишь половина беды. Вторая половина связана с углекислым газом, который работает как термостат Земли в геологическом масштабе. Дождевая вода вступает в реакцию с силикатными породами, вытягивая CO2 из воздуха и в итоге запирая его в виде карбонатов на дне океана этот процесс называют силикатным выветриванием. Вулканы со временем возвращают часть углерода в атмосферу, замыкая медленный геологический цикл.

Миллиарды лет этот термостат удерживал температуру в комфортном диапазоне. Но в далёком будущем он же может обернуться ловушкой. Чем ярче Солнце, тем сильнее выветривание а значит, тем больше CO2 уходит из атмосферы. Это охлаждает планету, но одновременно лишает растения сырья для фотосинтеза. Если же выветривание окажется слабым, углекислого газа останется больше, зато температура поднимется до уровня, который растения уже не вынесут.

Планета с сохранившейся фотосинтезирующей биосферой не будет похожа на сегодняшние леса, фермы или коралловые рифы.

Два сценария гибели растительной биосферы

Именно поэтому будущая зелень Земли зажата с двух сторон: слишком много жары с одной стороны и слишком мало углекислого газа с другой. Исследователи Джейкоб Хакк-Мисра и Эрик Вольф пересмотрели старые расчёты с помощью трёхмерной климатической модели, которая учитывает то, что упускают простые модели: облака, осадки, лёд и разницу температур по регионам.

Раньше расчёты часто помещали конец крупной фотосинтезирующей биосферы в пределах примерно одного миллиарда лет или даже раньше. По новым расчётам растения смогут существовать ещё от 1,35 до 1,86 миллиарда лет. Срок зависит от того, как сильно выветривание ускорится при потеплении и сколько CO2 понадобится самым стойким организмам для выживания.

Учёные рассмотрели два крайних варианта будущего:

• Слабое выветривание. Уровень CO2 остаётся близким к современному, но планета сильно нагревается. По модели большинство наземных растений переходят опасный тепловой предел примерно через 1,68 миллиарда лет, а самые выносливые виды держатся до 1,87 миллиарда лет.
• Сильное выветривание. Земля избегает худшей жары, потому что породы активно вытягивают CO2 из воздуха. Но возникает другая угроза растениям просто перестаёт хватать углекислого газа для фотосинтеза.

В сценарии с сильным выветриванием граница в 10 частей на миллион CO2 порог, ниже которого даже стойкие растения вроде кукурузы и сахарного тростника уже не могут поддерживать крупную биосферу, достигается примерно через 1,35 миллиарда лет.

Как кактусы и водоросли продлевают жизнь фотосинтеза

Дальше в игру вступают самые приспособленные. CAM-растения кактусы, ананас, агава необычайно эффективно собирают углерод и умеют экономить воду во время засухи, а некоторые водные растения и водоросли умеют использовать растворённый в воде бикарбонат. Это даёт фотосинтезу запас прочности там, где обычная зелень уже сдалась бы.

Агава. CAM-растения вроде кактусов, ананасов и агавы лучше всех приспособлены к жаре и нехватке CO2

Если опустить порог выживания до 1 части на миллион CO2, модель позволяет урезанной фотосинтезирующей биосфере дотянуть примерно до 1,84 миллиарда лет в будущем. Как отметил Хакк-Мисра, жизнь на Земле невероятно адаптивна: даже в жаркой среде с низким уровнем CO2 растения и зависящие от них животные могут продержаться ещё очень долго.

Но речь уже не о привычной зелёной планете. Это не будет Земля с лесами, полями и коралловыми рифами. По мере роста температуры или падения CO2 знакомые экосистемы исчезнут. Последние очаги жизни, скорее всего, сохранятся там, где условия остаются терпимыми дольше всего: у полюсов, в воде, в пустынях или, возможно, в защищённых средах, созданных будущей цивилизацией.

Что гибель растений Земли меняет для поиска жизни на других планетах

Главный смысл работы выходит далеко за пределы Земли. Астрономы часто оценивают далёкие планеты по тому, как долго те могут оставаться обитаемыми по мере старения своих звёзд. Если фотосинтез способен сохраняться у нас почти 2 миллиарда лет, то планеты вокруг более старых звёзд заслуживают более пристального внимания некоторые из них могут уже миновать расцвет, но всё ещё нести жизнь.

Это важно практически для будущих телескопов, которые ищут признаки жизни по составу атмосфер далёких миров. Например, именно так астрономы рассчитывают понять, есть ли жизнь на экзопланетах: по тому, какие газы остаются в их атмосфере.

Будь в курсе новых событий по максимуму подписывайся на наш канал в Max!

Стоит помнить, что это всё же модель далёкого будущего, а не точный прогноз. Результаты зависят от того, насколько сильно выветривание реагирует на потепление и при каком минимуме CO2 растения ещё выживают а это величины с большой неопределённостью. Исследование опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

Что ждёт Землю после исчезновения растений

В конце концов Солнце всё равно поглотит Землю, и тогда любые расчёты теряют смысл. Но новая работа показывает важную вещь: базовый двигатель фотосинтеза может работать дольше, чем думали, почти до того момента, когда планета начнёт терять океаны. Жизнь не исчезнет внезапно она будет медленно отступать в последние пригодные уголки.

Для нас здесь и сейчас это не повод для тревоги: речь о сроках, измеряемых в миллиардах лет. Зато это меняет логику поиска жизни во Вселенной и напоминает, насколько устойчивым может быть фотосинтез. В этой далёкой картине есть и почти парадоксальный финал: последним обитаемым миром Солнечной системы может оказаться уже не Земля, а Плутон.

Учёные раскрыли космическую тайну: что на самом деле вызывает массовые вымирания на Земле

Когда заходит речь о массовых вымираниях, в голове сразу всплывает астероид, погубивший динозавров. Но не у каждого вымирания нашёлся свой кратер, и это давно беспокоит учёных. Новая работа предлагает необычное объяснение: часть катастроф могли вызвать не удары из космоса, а гравитационные приливы от пролетавших рядом с Землёй крупных тел.

Карликовые планеты как новая гипотеза о массовых вымираниях

Идею выдвинул Даниэле Фарджон, физик-теоретик из Римского университета, в препринте то есть в статье, которая ещё не прошла полноценное рецензирование. Сразу важная оговорка: это гипотеза, а не доказанный факт, и относиться к ней нужно осторожно.

Вот в чём суть. В далёких краях Солнечной системы существует огромная популяция объектов размером с карликовую планету самый известный её представитель Плутон. Таких тел могут быть тысячи или даже десятки тысяч, и движутся они по сильно вытянутым орбитам. Гравитационные возмущения иногда могут забрасывать некоторые из них во внутреннюю часть Солнечной системы ближе к Земле.

Лобовое столкновение случается крайне редко. Гораздо вероятнее, что такое тело просто пролетит рядом с Землёй. По мнению автора, именно такой близкий пролёт и мог оставить заметный след в истории планеты.

Иллюстрация огромной приливной волны, возникшей в результате пролета объекта планетарной массы.

Что происходит с Землёй при близком пролёте крупного тела

Главный механизм здесь приливные силы. Это та же физика, по которой Луна управляет приливами в океанах, только в гораздо более грубом и разрушительном масштабе. Когда мимо проходит тело размером с карликовую планету, его гравитация буквально тянет за собой воду, кору и недра Земли.

Фарджон перечисляет, какие последствия мог оставить такой пролёт:

• гигантские волны и глобальные цунами, которые могли обходить планету и сохраняться годами
• масштабные вулканические извержения из-за деформации коры и разогрева недр
• резкие изменения уровня моря и отступление океанов
• сильные климатические сбои
• согласованные метеорные потоки

Приливный разогрев недр ключевая деталь: когда планету мнёт чужая гравитация, внутри выделяется тепло, и это может спровоцировать масштабный вулканизм. По словам автора, такие приливные эффекты могли способствовать нескольким крупным вымираниям за последние 600 миллионов лет на это, как он считает, намекают странные совпадения в геологической летописи.

Пермское вымирание без кратера и следов астероида

Самый интересный аргумент связан с пробелом в науке. С динозаврами всё понятно: есть кратер Чикшулуб и есть так называемая иридиевая аномалия тонкий слой редкого металла, попавшего на Землю с астероидом, который подтверждает удар примерно 6466 миллионов лет назад.

А вот с другими катастрофами ясности меньше. Пермско-триасовое вымирание около 251 миллиона лет назад было крупнейшим в истории жизни: тогда исчезло, по разным оценкам, от 80 до 95% всех видов. Но ни иридиевой аномалии, ни подходящего кратера для этого события так и не нашли. О том, что именно могло запустить ту катастрофу, мы рассказывали в материале о том, как ученые установили причину самого массового вымирания.

Массовые извержения вулканов один из возможных следов гравитационного пролёта

Именно сюда Фарджон и встраивает свою идею: приливные эффекты от пролёта массивного тела могли разом объяснить и вулканизм, и климатические сдвиги, и отступление морей то есть всю ту сложную картину, которую трудно свести к одному удару.

Косые оси планет и внезапно отдалившаяся Луна

Чтобы гипотеза не висела в воздухе, автор приводит косвенные улики из самой Солнечной системы. Многие странности проще объяснить именно пролётами, захватами или столкновениями с телами из её внешних областей.

• Уран буквально лежит на боку его сильный наклон оси мог появиться после столкновения
• Тритон, крупнейший спутник Нептуна, похож на захваченный объект пояса Койпера
• у нескольких спутников ретроградные орбиты они вращаются не в ту сторону, и это до сих пор без чёткого объяснения
• поздняя тяжёлая бомбардировка могла быть вызвана возмущениями от пролёта массивного тела

Столкновения с объектами планетарной массы могли привести к тому, что планеты стали вращаться не вокруг своей оси.

Но самый эффектный довод это сама Луна. Ископаемые кораллы хранят летопись длины суток: по их годичным кольцам видно, сколько дней было в году в разные эпохи. И вот в конце девонского периода скорость, с которой число дней в году убывало, вдруг резко замедлилась.

Поскольку сутки удлиняются из-за хорошо понятного приливного торможения Земли Луной, такая внезапная смена темпа означает, что расстояние между Землёй и Луной скачком увеличилось. Столкновение дало бы мгновенный эффект и не подошло бы, а вот плавный, но мощный гравитационный рывок от пролетающего тела вполне. Кстати, история нашего спутника полна загадок: учёные потратили 50 лет, чтобы раскрыть тайну магнитного поля Луны.

Может ли космическая катастрофа повториться на Земле

Если такое случалось раньше, то может повториться. И главная опасность, по Фарджону, вовсе не сам удар, а гигантские приливные волны, которые могли бы обходить планету и держаться годами, не давая жизни восстановиться.

Отсюда практический вывод автора: к телу планетарной массы нельзя готовиться так же, как к обычному астероиду. Нужно заранее обшаривать дальнее небо в поисках самых слабых и далёких источников будущих карликовых планет и предупреждать о приближении как можно раньше.

Есть у гипотезы и неожиданный поворот в сторону парадокса Ферми вопроса о том, почему при огромном числе звёзд мы до сих пор не встретили инопланетян. Фарджон осторожно предполагает, что ответ может быть мрачным: жизнь во Вселенной нестабильна и недолговечна, и космические катастрофы вроде приливных вымираний регулярно обрывают её развитие.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем Telegram-канале. Подпишитесь прямо сейчас!

Доказательства и слабые места новой гипотезы

Важно честно расставить акценты. Работа Фарджона это препринт, представленный на конференции в 2025 году, и он строится в основном на корреляциях и косвенных уликах. Сам автор признаёт, что найти однозначную связь между вымираниями, климатом, вулканами и ударами сложнее, чем заметить их совпадение во времени.

Есть и довольно смелые расчёты. Например, автор оценивает, что Юпитер за свою историю пережил 16 столкновений с телами массой около половины земной, и связывает с этим его наклон оси и загадочный избыток тепла. Это интересные оценки, но именно оценки, а не установленный факт.

Идея предлагает свежий взгляд на старую загадку вымирания без кратеров. Стоит ли её принимать, покажут дальнейшие исследования геологической летописи и наблюдения за далёкими телами Солнечной системы. А пока это напоминание: даже в, казалось бы, изученной истории Земли остаётся место для крупных открытий.

Электронный нос нашел способ выявлять опасную еду за секунды

Большинство людей чувствуют запах испорченной еды только тогда, когда он уже сильный, и почти никто не различает по запаху, есть ли в блюде следы орехов. Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли создали электронный нос, который улавливает газы от просроченных продуктов и пищевых аллергенов и, по их словам, делает это точнее человеческого носа.

Как работает электронный нос из 16 газовых сенсоров

Главная идея устройства не один датчик на один газ, а целый набор разных сенсоров, которые вместе создают отпечаток запаха. Прибор состоит из 16 маленьких газовых сенсоров, и каждый из них покрыт собственной чувствительной плёнкой, по-своему реагирующей на молекулы газа.

Автор работы, аспирантка Карла Бассил, сравнивает чип с набором цифровых вкусовых рецепторов: каждый сенсор уникально откликается на разные молекулы, попадающие к нему. Сенсор превращает химическую реакцию между поверхностью и молекулой газа в электрический сигнал а дальше за дело берётся машинное обучение.

Никакой магии: ни один отдельный сенсор не узнаёт продукт. Узнаёт его именно сочетание реакций всех 16 датчиков как набор точек, складывающихся в характерный узор.

Электронный нос содержит 16 различных газовых сенсоров (маленькие кружочки в центре слева). Он фиксирует реакции уникального материала в каждом сенсоре и с помощью модели машинного обучения определяет, какой набор реакций связан с конкретным продуктом или запахом (справа).

Почему обычные датчики не справляются с распознаванием запахов

Домашний детектор угарного газа устроен просто: он настроен на один-единственный газ. Совместить же много разных газовых сенсоров на одном чипе оказалось технически сложно это и было главным препятствием.

Обычно такие датчики делают из оксидов металлов, но им нужно нагреваться для работы, а высокая температура ограничивает выбор материалов. Бассил пошла другим путём и использовала углеродные нанотрубки в качестве проводящего материала.

Слои нанотрубок в сто раз тоньше человеческого волоса и при этом чувствительны уже при комнатной температуре. Это позволило подобрать гораздо более широкий набор газочувствительных материалов, включая те, что разрушились бы при нагреве, например полимеры. Сами сенсоры наносили простым методом капельного литья (тонкую плёнку буквально капают на поверхность), а не сложными лабораторными техниками.

Какие продукты и аллергены научился различать прибор

Модель машинного обучения обучили распознавать профили реакций для семи продуктов: клубники, голубики, банана, грецкого ореха, фундука, кешью и арахиса. Отдельно её тренировали на запахе свежей сырой курицы, молока и яиц и на том, как этот запах меняется после 24 и 48 часов при комнатной температуре. В обычной жизни свежесть яиц чаще всего приходится проверять вручную.

Смысл подхода в том, чтобы соединить избирательность сенсоров с умением нейросети узнавать закономерности. Так система определяет, какому продукту принадлежит конкретный газовый отпечаток. По словам Бассил, результат получается чувствительнее и объективнее любого человеческого носа.

Особенно это важно для людей с аллергией: следы арахиса или грецкого ореха, которые человек просто не учует, могут быть опасны для жизни. Кстати, реакция на арахис и древесные орехи может различаться, ведь арахис не орех.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем Telegram-канале. Подпишитесь прямо сейчас!

Насколько чувствителен электронный нос на самом деле

Результаты впечатляют: прибор уловил фрагмент грецкого ореха массой 0,05 грамма это примерно одна сотая часть стандартного очищенного ореха. Такая чувствительность принципиально важна, ведь для аллергиков опасны даже микроскопические количества.

Но электронный нос из Беркли это пока не готовый прибор для кухни, а рабочий прототип с опубликованным научным исследованием. Бассил пока не проверяла, сумеет ли нос вычленить аллерген, когда рядом есть множество других запахов например в торте или салате, или когда испорченная еда лежит в холодильнике вместе с другими продуктами.

Это типичная ситуация для ранней разработки: технология показала себя в лаборатории, но до повседневного применения её ещё нужно довести.

Электронный нос может стать частью умных холодильников будущего

Где электронный нос пригодится: умные холодильники и приложение на смартфоне

Бассил уже собрала портативную версию устройства, которой можно управлять через приложение на iPhone. А самым удачным применением она считает умные холодильники с датчиками, которыми можно управлять со смартфона.

Идея простая и понятная каждому: холодильник сам подскажет, что брокколи скоро испортится и её стоит съесть, а курица доживает последний день. Это и удобство, и меньше выброшенной еды, и реальная защита для аллергиков.

Стресс физически меняет структуру вашей крови: новое исследование шокирует

Когда нас накрывает тревога перед важным выступлением или дедлайном, мы привыкли считать это чисто головной проблемой мол, надо просто взять себя в руки. Но новое исследование показывает, что всё совсем не так: острый психологический стресс физически перестраивает кровь, делая её более склонной к образованию сгустков. И происходит всё в считанные минуты. Это ещё один путь, которым стресс вредит сердцу.

Как стресс из головы переходит в кровь

Работа физиологов из Университета Южного Уэльса вышла в The Journal of Physiology. Учёные впервые поймали связь голова тело в реальном времени и показали, через какой именно механизм эмоция превращается в измеримое биологическое изменение.

Суть такова: мозг не изолированный остров, и тревога не остаётся запертой где-то между ушами. Стресс запускает каскад биохимических изменений, которые расходятся по кровотоку и влияют на тело вполне измеримым образом.

Учёные давно знают, что хронический стресс вреден для сердца крупные исследования ни раз называли эмоциональное напряжение фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний. Неясным оставалось другое: каким образом эмоция превращается в конкретное биологическое изменение, способное повысить этот риск.

Когда мы нервничаем, нарушается тонко сбалансированная система гемостаза механизм, который держит кровь текучей, но всегда готов остановить кровотечение. Кровь переходит в так называемое гиперкоагуляционное состояние то есть начинает свёртываться легче, чем нужно. Вопрос был в том, что именно служит спусковым крючком.

Еще больше познавательных материалов вы найдете в нашем Telegram-канале. Обязательно подпишитесь!

Окислительный стресс как спусковой крючок изменений в крови

До сих пор учёные спорили о механизме. Одни предполагали, что стресс активирует иммунитет и вызывает воспаление. Другие выдвигали так называемую гипотезу гемоконцентрации: при росте давления кровь будто бы становится более густой и концентрированной.

Авторы новой работы заподозрили третий вариант: настоящий зачинщик окислительный стресс, вспышка свободных радикалов. Это крайне реактивные молекулы, которые организм производит в ответ на стресс. По мысли исследователей, именно они работают как главный рубильник, напрямую меняющий структурные свойства крови.

Стресс увеличивает выработку высокореактивных молекул, известных как свободные радикалы. Эти молекулы изменяют процесс образования тромбов.

Любопытно, что наше тело подаёт сигналы о стрессе самыми разными способами вплоть до того, что цвет утренней мочи может быть связан со стрессоустойчивостью.

Как проходил эксперимент с лабораторным стрессом

Чтобы проверить гипотезу, учёные провели рандомизированное перекрёстное исследование с участием восьми здоровых мужчин 1830 лет. Да, группа маленькая, но эксперименты, где отслеживают биологические изменения у живых людей в жёстко контролируемых условиях, сложны, трудоёмки и дороги. Такие работы ищут не статистику по популяции, а сам механизм внутри тела.

Каждый участник приходил в лабораторию дважды с интервалом в неделю. В один из визитов он просто спокойно отдыхал. В другой проходил тест Трира на социальный стресс (золотой стандарт для искусственного вызова острого психологического напряжения). Порядок визитов определяли случайно.

Тест намеренно делают некомфортным, потому что он имитирует обычное социальное давление. Вот что предстояло участникам:

• за пять минут подготовить речь и произнести её перед камерой и комиссией бесстрастных судей
• прямо перед выступлением у них забирали подготовленные заметки
• сразу после этого нужно было считать в уме в обратную сторону от 2003 шагами по 17, начиная заново при каждой ошибке

Кровь брали непосредственно до и после обеих сессий. Свободные радикалы измеряли с помощью чувствительного метода электронного парамагнитного резонанса. Заодно анализировали структуру сгустков крови прямо в процессе их образования, чтобы рассмотреть влияние стресса на микроскопическом уровне.

Образцы крови брали до и после каждой сессии

Что показал анализ крови после стресс-теста

Результаты оказались наглядными. Во время спокойного отдыха химия крови оставалась стабильной. А вот после стресс-теста сразу произошли два события:

• подскочил уровень свободных радикалов,
• структура сгустков крови полностью изменилась.

Учёные зафиксировали рост аскорбатного свободного радикала это их маркер окислительного стресса. То есть эмоциональное напряжение действительно быстро усиливало окислительный стресс в организме.

Одновременно сгустки становились крупнее, плотнее и насыщеннее фибрином белковыми нитями, которые образуют каркас тромба. Нашлись и признаки того, что стресс активировал часть системы свёртывания, известную как внутренний путь.

Не менее важно, чего учёные НЕ нашли: никаких признаков изменения вязкости или густоты крови. Это бьёт по идее, что стресс работает в первую очередь за счёт концентрирования крови. Похоже, дело именно в качестве и архитектуре самого сгустка, а не в том, что кровь густеет.

Что изменения крови при стрессе значат для сердца обычного человека

Сразу важная оговорка: исследование НЕ означает, что нервное выступление или тяжёлый день на работе тут же вызовут инфаркт или инсульт. Сердечно-сосудистые болезни устроены сложнее: риск инсульта складывается из множества факторов. Результаты дают подсказки о механизме, но требуют осторожной интерпретации.

Причина проста: в эксперименте участвовали лишь восемь здоровых молодых мужчин. Чтобы понять, насколько широко применимы выводы, нужны более крупные исследования с участием женщин, пожилых людей и пациентов с уже имеющимися болезнями сердца.

Зато тут виден практический смысл на будущее. Возможно, защищать сердце стоит не только работая с самим переживанием стресса, но и воздействуя на биохимию те самые свободные радикалы. А пока проверенные способы снизить напряжение никто не отменял: например, общение с животными действительно помогает снизить стресс, и это тоже подтверждено исследованиями.

Главное, что стало понятнее: фраза это всё у тебя в голове в случае со стрессом неточна. Эмоция оставляет вполне физический след в крови, причём почти мгновенно. И теперь у науки есть рабочая версия, по какому именно пути это происходит через окислительный стресс, а дальнейшие, более масштабные исследования покажут, кому и насколько сильно стоит за этим следить.

Последние комментарии