www.neo-time.ru/archives/2110

Новое подтверждение этому раздобыли биологи из австралийского музея Виктории. Они сняли на видео осьминогов, которые используют скорлупки кокоса как укрытие или бронежилет. Причём всюду носят их с собой.

Исследователи говорят, что в таком виде животные напомнили им средневековых барышень, которые, задрав пышные юбки, семенят на цыпочках. То, что выглядит так комично, – пример сверхсложного поведения. Ожидать такого от примитивных моллюсков никто не мог.

Осьминог таскает с собой две скорлупки, вставленные одна в другую, и в случае опасности складывает из них укрытие. Получается: снизу латы, сверху каска. Даже обезьяны не умеют использовать предметы для защиты тела и головы.

www.neo-time.ru/archives/519

Впервые в молниях обнаружены позитроны – частицы антиматерии. Вероятно, это позволит дать дополнительное объяснение огромному количеству энергии, выделяющейся при грозовом разряде, а в будущем, возможно, решить энергетические проблемы человечества. У большинства известных сейчас элементарных частиц, которые мы относим к обычной «материи», имеются антиподы – частицы антиматерии (антивещества). Эти античастицы обладают той же массой и так называемым спином, но отличаются от соответствующих частиц, например, электрическим зарядом. При столкновении частицы и античастицы происходит аннигиляция, то есть их взаимоуничтожение с выделением чудовищного количества энергии. Использование аннигиляции в энергетике пока совершенно исключено вследствие огромных трудностей получения и даже просто хранения частиц антиматерии. Для отрицательно заряженного электрона античастицей является положительно заряженный позитрон, образование которого в молниях только что было зафиксировано группой Майкла Бриггса из Университета штата Алабама с помощью космического телескопа «Ферми», работающего в гамма-диапазоне электромагнитных волн. Ученые зафиксировали всплески активности гамма-лучей, которые точно совпали с грозами на поверхности Земли. Самые первые рентгеновские и гамма-всплески над Землей были зафиксированы космическими обсерваториями еще в 1990-х годах в ходе исследования солнечного излучения. Подобные сигналы обнаруживались также японскими учеными, однако они были вызваны обычными «материальными» частицами – электронами. Но в данном случае было впервые установлено, что в молниях образуются и античастицы – позитроны. Объяснения этому явлению ученые пока дать не могут, но сам факт естественного возникновения антиматерии на Земле очень важен. При аннигиляции всего по паре килограммов вещества и антивещества выделяется энергия, сравнимая с энергией взрыва самой мощной водородной «царь-бомбы», взорванной над Новой Землей в 1961 году. Если бы удалось использовать энергию аннигиляции, то энергетические проблемы человечества были бы навсегда устранены.

www.neo-time.ru/archives/460

Новый хирургический инструмент способен проводить анализ тканей во время операции, пока хирург разрезает их.

Новинка стала плодом работы группы немецких ученых, работающих под руководством профессора Золтана Такача (Zoltan Takats). Разработчики продемонстрировали, что этот подход позволяет дифференцировать не только разные типы тканей, но и различать злокачественные опухоли, помогая хирургам-онкологам максимально чисто удалять их. Само по себе устройство представляет собой соединенный с электроскальпелем масс-спектрометр.

Масс-спектрометрия – современный метод, позволяющий с высокой степенью точности идентифицировать молекулы, анализируя соотношение их массы и заряда. Медикам уже известно, что «молекулярные профили» опухолевых и здоровых тканей значительно отличаются друг от друга. Их расшифровка позволяет не только отличить пораженную ткань от здоровой, но и определить степень злокачественности конкретной опухоли.

Так что этот метод уже не раз и довольно успешно применялся для анализа тканевых образцов. Однако перемещение этой процедуры прямо в операционную оставалось проблематичным – прежде всего, из-за сложности подготовки проб. Дело в том, что образцы предварительно необходимо ионизировать и уже в таком виде поместить внутрь анализатора. Обычно для этого молекулы бомбардируют потоком заряженных частиц, что в условиях операционной совершенно неуместно.

Но вот немецкие ученые заметили, что побочным продуктом работы некоторых хирургических инструментов, в том числе электроскальпелей, как раз и являются газообразные ионы, которые вполне можно использовать для анализа с помощью масс-спектрометрии. Вообще, эти испарения, так называемый «хирургический дым» (surgical smoke), вредны для здоровья, и во время особенно тонких операций их удаляют с помощью насоса. Эти-то молекулы и можно отправлять на анализ в масс-спектрометр, сопоставляя полученные молекулярные профили с имеющимися в базе данных и тут же выдавая хирургам важную информацию. На все – от сбора до выдачи результатов – прибору требуется лишь несколько сотен миллисекунд.

Ученые уже протестировали свою систему на нескольких видах животных, в том числе на грызунах со злокачественными опухолями. Они также работают с ветеринарами, которые собираются использовать устройство для удаления спонтанно возникающих раковых опухолей у собак. А на следующий месяц запланировано начало клинических испытаний. Параллельно ведутся переговоры о его промышленном производстве: этим вопросом уже заинтересовалась компания Meyer-Haake, которая специализируется на производстве электрохирургического оборудования.

Впрочем, пока что большой проблемой для внедрения этой новинки остается его высокая стоимость. Электрохирургическая установка стоит в среднем около 8 тыс. долларов, а цены на системы для масс-спектрометрического анализа лишь начинаются со 120 тыс.

www.neo-time.ru/archives/434

Удивительные глаза гигантских раков-богомолов, обитающих в районе Большого Барьерного рифа, могут, как считают британские ученые, стать ключом к разработке нового типа DVD-плееров.

Ротоногие ракообразные (Stomatopoda) располагают самым сложным глазом в животном мире. Они различают 12 основных цветов — в четыре раза больше, чем люди, а также различные виды световой поляризации, то есть направление колебаний световой волны. Зачем им это, наука пока не знает. Есть предположения, что это как-то связано с едой и сексом.

Сотрудники Бристольского университета разработали модель глаза рака-богомола и продемонстрировали, как его светочувствительные клетки вращаются относительно плоскости поляризации света. В современных DVD- и CD-плеерах происходит нечто подобное, но эти гаджеты работают только с одним цветом, тогда как глаз ракообразного воспринимает практически весь видимый спектр — от ультрафиолетовой границы до инфракрасной.

По мнению ученых, структуру глаза рака-богомола, где клеточные мембраны свернуты в трубки, можно воспроизвести с помощью жидких кристаллов. Нетрудно догадаться, что тем самым плеер сможет работать с куда бoльшим объемом информации, чем нынешние устройства.

www.neo-time.ru/

Изменения в уровне сигнала беспроводной сети позволяют «увидеть» сквозь закрытые двери и глухие стены и узнать, что происходит за ними.

Видеть сквозь стену и знать, что делают другие в наше отсутствие или когда на них, вроде бы, никто не смотрит – вечная мечта и любопытных детей, и неуемных взрослых. Мы уже рассказывали о технологии, которая позволяет эффективно осуществлять слежку за компьютером без всяких жучков, специальных программ, просто из соседней комнаты. Теперь же появилась разработка, позволяющая скрытно наблюдать и за перемещением людей – тоже сквозь стену.

Американские ученые Джоуи Вильсон (Joey Wilson) и Нил Патвари (Neal Patwari) предложили воспользоваться для этой цели небольшими изменениями в уровне сигнала беспроводной сети, которые вызываются движением крупных предметов – в том числе и людей. Так что если мы установим сеть из ряда источников сигнала и приемных устройств, мы будем способны, анализируя изменения в сигнале, знать и изменения в обстановке.

В ходе проверки своей идеи ученые организовали в обычной гостиной комнате беспроводную сеть, установив извне вокруг нее 34 точки доступа, работавшие по популярному сегодня протоколу беспроводной связи IEEE 802.15.4. Снимая данные об изменении сигнала и анализируя их с помощью специально разработанной программы, они смогли отслеживать движущиеся в комнате объекты с точностью до метра. Для начала результат неплохой – и авторы уверены, что им скоро удастся существенно повысить точность своего метода, одновременно снизив число необходимых для его работы источников сигнала.

В сравнении с другими методами «подглядывания сквозь стену» (подобные сложные системы нередко стоят более 100 тыс. долларов) этот вариант куда более дешев: точки доступа можно купить в любом компьютерном магазине. Кроме того, он куда более прост в установке – к примеру, имеющееся сегодня системы приходится не только специально монтировать, но затем и программировать, чтобы они «усвоили» себе текущую обстановку.

В общем, Вильсон и Патвари уверены в большом будущем своего детища. Вот как они описывают его: «Спасатели, военные, или полиция прибывает на место, к помещению, вход в которое может быть для них опасен. Они быстро устанавливают радиоэлементы по периметру и сверху – возможно, даже выстреливая ими из специальных установок, или просто разбрасывая вокруг. Каждый узел немедленно связывается с другими, они организуются в сеть и с помощью встроенных GPS-датчиков быстро локализуют себя в пространстве. Затем они, используя GPS-координаты, загружают из Интернета данные о строении, его план, и начинают передавать беспроводной сигнал. Тут же начинается и измерение его силы, эта информация передается на компьютер базовой станции, который ее обрабатывает и выдает картинку расположения внутри предметов и движения людей».

Все это просто замечательно, хотя, с другой стороны, вновь поднимает вопрос о неприкосновенности частной жизни. Допустим, узлы радиосети скоро станут вовсе миниатюрными, а организовать подглядывающую систему по технологии Вильсона и Патвари будет так же просто, как сегодня наладить домашнюю беспроводную сеть. Разве что-нибудь тогда удержит от подглядывания за соседями каких-нибудь не в меру любопытных детей или неуемных взрослых?

www.neo-time.ru

Самые обыденные вещи, которые оставались неизменными на протяжении столетий, могут предстать в совершенно ином виде, если за них возьмутся учёные. А те работают не покладая рук — не делая перерыва даже на праздники. Именно на рождественском базаре в баварском городке Розенхайм (Rosenheim) двум загулявшим учёным из Фраунгоферовского института строительной физики пришла в голову мысль изготовить кружку, которая будет сохранять оптимальную температуру напитка. Мотивация была простой — им надоело всё время подогревать быстро остывающий глинтвейн.

Через полгода идея была воплощена в опытных образцах. И это не обычная кружкатермос, которую легко найти в магазине. У новой посудины стенки состоят из двух тонких слоев фарфора, между которыми (для улучшения теплообмена) проложена алюминиевая спираль и залит похожий на парафин теплоаккумулирующий материал. Аналогичные тепловые аккумуляторы из сложных углеводородов или солей с определенной температурой плавления уже применяются в энергосберегающих строительных конструкциях и спортивной одежде.
Если в такую кружку налить горячий чай или кофе, то аккумулятор тепла в стенке начнет плавиться, быстро остужая напиток до тех пор, пока его температура не сравняется с температурой плавления аккумулятора. По мере остывания жидкости теплоаккумулирующее вещество затвердевает и отдает накопленную во время плавления энергию обратно. Таким образом, температура напитка будет оставаться постоянной до получаса. На том же принципе могут работать не только кружки, но и небольшие холодильники для мороженого или других продуктов.

Загвоздка в том, что у каждого напитка своя оптимальная температура потребления, так что, скажем, для кофе и пива придется заводить отдельные кружки, с разными аккумуляторами тепла. Разумеется, это не слишком удобно (да и накладно), но как обойти эту проблему, изобретатели пока не придумали. И что делать, если от мороза стучат зубы и хочется побыстрее согреться, выпив чая погорячее?
Пока неизвестно, сколько будет стоить чудокружка — от этого во многом зависит, станет ли она пользоваться спросом. Впрочем, гденибудь в ресторанчиках на горнолыжных курортах такая посуда придется весьма кстати. Сейчас ученые подыскивают компанию, которая возьмется за массовое производство их изобретения, и уверяют, что если дела пойдут успешно, то новую кружку можно будет приобрести уже скоро.

Впрочем, остывший кофе - невелика беда. А вот если, скажем, больной человек вовремя не примет лекарство, последствия могут быть самыми печальными. Чтобы помочь забывчивым людям, учёные из Университета Гранады (Испания) разработали прототип специальной системы для рассеянных. Действует она совершенно ненавязчиво, нужно только постоянно носить с собой портативное устройство, которое подскажет, например, где вы оставили ключи от квартиры — в прихожей или в кармане плаща, напомнит о том, что пора глотать таблетки, и т.п.
Прототип использует миниатюрные RFIDчипы, которыми помечены часто используемые вещи в доме. Сперва система проходит обучение, запоминая распорядок дня пользователя. По завершении периода адаптации искусственный интеллект превращается в неусыпного стража, подающего сигнал, если чтото вышло за рамки привычного сценария. Например, если человек лег спать, забыв принять лекарство, то система напомнит ему о вечерней пилюле. Очевидно, что в приведённом примере потребуется, чтобы радиометками были оснащены изголовье кровати (либо прикроватная лампа) и пузырек с таблетками.

Но самая удивительная новость пришла из Калифорнийского университета в Риверсайде. Тамошние энтомологи сделали открытие, которое обещает дать человеку эффективное оружие в борьбе с комарами. Любопытно, что эксперименты проводились в основном с плодовой мушкой дрозофилой, но их результаты распространяются и на комаров с москитами.

Испытывая стресс, дрозофила выделяет углекислый газ и тем самым предупреждает остальных мушек об опасности. Но фрукты и другая пища дрозофил тоже выделяет CO2. Как же насекомые отличают еду от сигналов опасности? Оказалось, что в случае с плодами к углекислому газу примешивается ряд пахучих веществ, блокирующих чувствительность нейронов в усиках дрозофил. Особенно сильно действуют гексанол и 2,3бутандион, которые «выключают» нейроны на несколько минут и позволяют насекомому спокойно лакомиться.

У комаров, разыскивающих своих жертв по выделяемому в процессе дыхания углекислому газу, нейроны работают примерно так же, как у дрозофил. Опыты показали, что гексанол полностью лишает нейроны комаров чувствительности к CO2. А значит, вероятность встречи кровососа с человеком резко снижается.

Это открывает путь к созданию натуральных и недорогих средств для борьбы с комарами и другими насекомыми. В первую очередь усилия будут направлены на избавление от москитов, переносящих такие страшные заболевания, как малярия.

www.neo-time.ru/

Влияние микрогравитации на эмбриональные стволовые клетки изучали биолог Брендан Бёрнс (Brendan Burns) и его коллеги из университета Нового Южного Уэльса. В ходе исследования выяснилась необычная особенность поведения белков, которые вырабатывают клетки.

Учёные поместили в специальный сосуд, разработанный в NASA, эмбриональные стволовые клетки человека (embryonic stem cell). Во время его вращения внутри создаются условия, копирующие те, что присутствуют на низкой околоземной орбите. Таким образом биологи на некоторое время как бы отправили подопытных в космос.

Затем экспериментаторы изолировали, тщательно обследовали и сравнили белки, экспрессия которых происходила в обычных и «космических» стволовых клетках. В результате выяснилось, что 75% «микрогравитационных» белков не встречались в клетках, выращенных при нормальной силе тяжести.

Среди «космических» белков были соединения, ответственные за понижение плотности костей (то есть в человеческом теле они бы привели к остеопорозу). При этом учёные заметили, что производится гораздо меньше белков, обладающих антиоксидантными эффектами, а значит, повышается вероятность повреждения клеточной ДНК.

Большой объём работ был посвящён исследованию влияния низкой гравитации на иммунную систему людей, но почти никто не изучал воздействие на клеточном уровне. Мы считаем это большим упущением, — рассказывает Брендан и добавляет, что в ближайшем будущем он и его команда планируют разобраться, какие гены ответственны за те или иные изменения.

Учёные уверены – это исследование поможет лучше понять причины негативного воздействия длительного пребывания в космосе на организм астронавтов (основные: всё то же уменьшение плотности костей и истощение мышечных тканей).

Если всё было сделано правильно и экспрессия 75% белков действительно происходит по-другому, особенно если в их число входят так называемые морфогенетические белки кости (BMP), то это открытие имеет очень большое значение для науки, — считает профессор Эрнст Вольвтанг (Ernst Wolvetang) из университета Квинсленда.

Он отмечает, что раньше биологи обычно изучали поведение функциональных клеток кости, но никто не брался за прародителей этих самых клеток.

Однако я не уверен, что выводы, полученные группой Бёрнса, имеют большое значение для космонавтов. Ведь в костях взрослого человека эмбриональных стволовых клеток уже нет, — добавляет Вольвтанг.