Цунами — это еще «цветочки»
Что случится с планетой в случае, если космическая скала упадет в океан, просчитали Элизабетта Пьерадзо из Института планетарных наук и ее коллеги из США и Германии. Оказалось, что человеческой расе угрожает не только очевидное цунами.
Ученые смоделировали ситуацию, когда астероид размером от 500 метров до 1 километра, входящий в атмосферу планеты со скоростью около 18 километров в секунду, падает на водную гладь Cеверного полушария под углом 45 °. Исследователей интересовало, какое количество воды поднимется в воздух в случае такой катастрофы, а также как водяной пар и морские соли повлияют на озоновый слой Земли.
В статье, опубликованной в журнале «Earth and Planetary Science Letters», Пьерадзо со товарищи пишут, что в случае километрового астероида частью атмосферы станет ни много ни мало 42 миллиарда тонн воды и пара. Диаметр «всплеска» будет превышать тысячу километров, «брызги» поднимутся над поверхностью на сотню километров.
Следующий этап апокалиптического сценария: вода и содержащиеся в ней вещества приведут к разрушению озонового слоя над местом падения. Постепенно дыра может расползтись и «убить» 70 % озона над территорией Cеверного полушария. А это означает, что гораздо больше ультрафиолета будет достигать поверхности Земли.
И если люди еще как-то смогут защитить себя от вредоносных лучей, то природе будет гораздо сложнее приспособиться к новым условиям. Особенно пострадают растения и фитопланктон, составляющий основу пищевой цепочки океана, полагают исследователи.
-----------------------------------------
Внутренние часы неисчерпаемы
Важный элемент, помогающий подстраивать под циркадный ритм различные ткани и органы, идентифицировали американские ученые из Северо-Западного и Техасского университетов.
Биологи давно знают, что у теплокровных существ происходит небольшое суточное колебание температуры тела. Это всегда считалось одной из реакций организма на команды биологических часов. Однако опыты, проведенные в Техасе, показали, что такое представление весьма неточное. Как гласит пресс-релиз, на деле все наоборот: это температура управляет циркадными ритмами в клетках.
Считается, что так называемое супрахиазматическое ядро в гипоталамусе рассылает по организму сигналы, синхронизирующие внутриклеточные часы. Но теперь доктор Джозеф Такахаси и его коллеги внесли существенное уточнение: SCN посылает сигнал, устанавливающий температуру тела. А уже в ответ на ее изменение остальные клетки подстраивают свои процессы.
Это удалось узнать благодаря экспериментам с культурой клеток мышей. Ученые нашли, что гены, отвечающие за включение и выключение разных суточных функций, контролируются сменой температуры. Но при этом клетки SCN на колебания температуры не реагируют. Понятно почему: в противном случае обратная связь разрушила бы ход часов.
По словам Такахаси, эта система управления циркадными ритмами может представлять собой модификацию гораздо более древней, появившейся еще у холоднокровных существ. У них многие процессы зависят от температуры тела, а значит, от температуры среды. В эволюционно продвинутых созданиях природа могла взять за основу тот же самый механизм, дополнив его звеном в виде контроля суточных колебаний температуры.
-----------------------------------------
Своего королевства им мало
Некоторые потенциальные королевы у пчел вида Melipona scutellaris находят выход из опасного положения, занимая трон в чужой колонии. Это, как пишет «Biology Letters», выяснили биологи из Левенского католического университета и их коллеги из Сан-Паулу.
У данного вида пчел королевой рождается каждая пятая самка. Но царствовать будет только одна. Какая именно — решает колония. Так что между потенциальными наследницами трона из очередного поколения возникает конкуренция. А лишних королев рабочие пчелы, как правило, убивают.
В такой ситуации многие королевы отправляются из колонии прочь, рассчитывая воцариться в какой-нибудь другой семье. И нередко им это удается.
Чтобы узнать, как часто происходят подобные смены власти, ученые в течение трех лет наблюдали за пчелами в лаборатории. Когда королева умирала или ее просто удаляли, биологи проводили генетический анализ преемницы, определяя, была ли она дочерью прежней королевы или захватчицей трона из другой колонии.
Оказалось, что каждая четвертая королева у Melipona scutellaris — пришлая особь из другого, неродственного улья. Это явление внутривидового «социального паразитизма», как предполагают исследователи, является ответом на избыточное производство королев в колониях данного вида.
-----------------------------------------
И вода была мокрее, и ветры сильнее
Скорость приповерхностных потоков воздуха в ряде районов планеты значительно снизилась. Такой вывод сделали специалисты французской лаборатории наук о климате и окружающей среде, проанализировав данные с 800 наземных метеостанций за последние 30 лет. Найдено и объяснение этому явлению, пишется в работе, опубликованной в журнале «Nature Geoscience».
Средняя за год скорость движения потоков воздуха в некоторых местах упала с 17 до 14 км/ч, то есть на 15 %. Ученые обратили внимание, что там, где было зафиксировано наиболее сильное замедление, в последние годы значительно увеличилось количество деревьев и другой растительности. Ученые вычислили, что этим можно объяснить, как минимум, 60 % замедления.
Так, в Северной Америке и Европе эффекту способствовало активное восстановление лесов. В России и Евразии в целом леса после развала СССР захватили бывшие территории сельскохозяйственных угодий. Еще одна возможная причина замедления ветров (оставшиеся 40 %) — глобальное потепление. Однако французы хотели бы провести дополнительные исследования, чтобы утверждать это наверняка.
Данное явление, предполагают ученые, может привести, как минимум, к трем негативным последствиям: усилению загрязнения воздуха, сокращению распространения некоторых семян, уменьшению количества энергии, вырабатываемой ветровыми электростанциями.
-----------------------------------------
Для чего в легких вкусовые рецепторы?
«Это невероятное открытие поможет в лечении астмы», — считают авторы исследования из медицинской школы университета Мэриленда.
Функционирующие вкусовые рецепторы ученые искали у мышей и людей, обнаружив искомое на гладких мышцах бронхов тех и других. Эти образования оказались такими же, как и рецепторы на языке, но легочные не сосредоточены во вкусовых луковицах и не посылают сигналы в мозг. Впрочем, они реагируют на вещества, которые имеют горький вкус, и влияют на мышцы дыхательных путей.
Открыв рецепторы, ученые поначалу ожидали, что воздействие горьких веществ вызовет сокращение мышц, препятствующее потоку воздуха и приводящее к хрипам и затрудненному дыханию. Логика была проста: большинство растительных ядов имеют горький вкус, и такая реакция легких могла бы играть роль защиты.
На деле все оказалось наоборот. Стивен Лиггетт и его коллеги протестировали на мышах несколько стандартных горьких соединений (неядовитых), в том числе хинин и хлорохин.
Так, экспериментаторы с удивлением нашли, что все эти вещества раскрывают дыхательные пути лучше, чем любой известный препарат для лечения астмы или хронической обструктивной болезни легких. В частности, горькие аэрозоли облегчали дыхание грызунов, страдавших астмой, расслабляя их бронхи.
Аналогичный эффект горькие вещества оказывали на изолированные гладкие мышцы дыхательных путей человека.
-----------------------------------------
Голуби — птахи азартные
Биологи из университета Кентукки на опыте показали, что голуби, как и люди, готовы пожертвовать малым, для того чтобы получить «большой приз». А ведь такое поведение, пишут авторы в статье, опубликованной в журнале «Proceedings of the Royal Society B.», противоречит оптимальной тактике добычи пищи.
Птицы клевали кнопки, за что получали награду. В первой части эксперимента участвовали восемь голубей. Нажатие одной из двух кнопок приводило к появлению на экране цветной полоски и выдаче зернышек. Клик слева: птица видит голубую или желтую горизонтальную полосу и получает три зерна. Клик справа: в 80 % случаев появляется вертикальная зеленая полоса, которая не давала ничего, а в 20 % вертикальная красная — тогда голубь выигрывал 10 зерен.
Выбор вертикальных полос свидетельствовал об азартном поведении (цвета для разных особей менялись, чтобы исключить их влияние на результат). Выучив птиц, ученые решили проверить, какую кнопку будут чаще клевать голуби.
Оказалось, пернатые игроки предпочли не регулярный, но обильный результат: более чем в 80 % случаев они выбирали правую кнопку. И это при том, что в случае нажатия левой кнопки им досталось бы на 50 % больше еды.
Любопытно, что во второй части эксперимента (с другими голубями), когда обе вертикальные полосы перешли на режим выдачи «приза» в 20 % случаев, птицы предпочли желто-голубую связку. Ведь таким образом они гарантированно получали свои три зернышка. По мнению ученых, в первой части опыта красный цвет вызывал у голубей волнение, в то время как в другой в их головах все перемешалось.
