Такой маленький, а уже немец!
Крик новорожденных обладает признаками языка, на котором разговаривают их родители. К такому выводу пришли Кэтлин Вермке и ее коллеги из университета Вюрцбурга, записав и прослушав крики 60 здоровых трех- и пятидневных младенцев из Германии и Франции.
«Мелодия» крика французских новорожденных была как бы возрастающей: высота звука медленно увеличивалась. Плач немецких детей был прямо противоположным – по убывающей. Оба образца соотносились с особенностями языка родителей. Получается, что малыши учатся родному языку еще будучи в утробе матери, скорее всего, в последнем триместре беременности.
Предыдущие исследования в этой области давно установили, что дети, находясь в животе, слышат и запоминают, как минимум, голос матери. Однако ранее считалось, будто дети начинают проявлять первые признаки своего языка самостоятельно только в трехмесячном возрасте – они пытаются копировать гласные звуки, которые они слышат от взрослых. До этого возраста у младенцев якобы нет физической возможности контролировать процесс. Группа Вермке показала, что это не так, ведь, для того чтобы «плакать с акцентом», не нужно какое-то особенное умение артикулировать.
В своей статье в журнале «Current Biology» авторы отмечают, что музыка и разговорный язык эволюционировали вместе и являются неотъемлемыми частями первобытной формы общения. Этим, видимо, и объясняется, казалось бы, невероятная способность новорожденных воспроизводить в виде крика мелодию родного языка.
--------------------------------------
Стволовые клетки? Нет проблем!
Ученые всего мира шлифуют технологию получения стволовых клеток из клеток взрослого организма и подбирают лучший тип исходной ткани. Однако в большинстве случаев выход нужного материала небольшой. Группа микробиологов из Института биомедицинских исследований Уайтхеда и их коллеги из Массачусетского технологического института показали, что существует подход, позволяющий переделать все взрослые клетки в стволовые.
Один из наилучших результатов за последнее время дал метод, позволивший создать двадцать стволовых клеток из 10 тысяч исходных (то есть эффективность составила всего лишь 0,2 %). Американцы же утверждают, что они конвертировали 92 % взрослых клеток в стволовые.
Для этого они создали генетически похожие клетки иммунной системы мыши с дополнительными копиями четырех генов. На последние были «нашиты» своеобразные переключатели, которые под воздействием определенного вещества активировали работу тех самых генов (это было необходимо для перепрограммирования клеток).
В первой серии экспериментов исследователи выращивали отдельные иммунные клетки с «включенными» генами. Ученые наблюдали за их ростом и делением, контролируя, когда появятся признаки плюрипотентности, – свойства, определяющего возможность стволовой клетки перепрофилироваться в любую клетку организма.
Некоторые популяции начали производить особый химический сигнал, свидетельствующий о плюрипотентности, уже через две недели, другие – через 18 недель. «Фактически все клетки имеют возможность стать стволовыми», — рассказывает Янич.
--------------------------------------
Эти глаза напротив – что это?
Фотохромные линзы для очков, меняющие цвет на более темный под воздействием солнечных лучей, продаются во всем мире уже несколько десятилетий. Однако сделать нечто подобное с контактными линзами не удавалось. Исследователи из сингапурского Института биоинженерии и нанотехнологий изменили ситуацию к лучшему.
Джеки Ин и ее коллеги создали линзы из нового полимера со сложной системой каналов нанометрового размера, способной вместить нужные красители. Это позволяет линзам менять цвет практически моментально (10—20 секунд против минуты-двух у очков).
Прозрачные молекулы веществ под воздействием ультрафиолета меняют форму и начинают его поглощать (а также затемняют линзы в видимой части спектра). Как только свет исчезает, соединения возвращаются в свою обычную конфигурацию. Проблема, которую удалось решить, состояла в следующем: мягкую линзу равномерно покрыть фотохромом гораздо сложнее, нежели стеклянную линзу очков. Ин с товарищами разработали специальную смесь воды, масла, стандартных линзовых мономеров и нового поверхностно-активного вещества. Таким образом, удалось поместить в линзу большее количество красителя, как результат — высокая чувствительность и быстрый отклик изделий.
--------------------------------------
Так когда же возникла жизнь на Земле?
Земной океан 3,42 миллиарда лет назад успел охладиться гораздо сильнее, чем думали ученые до сих пор. А это значит, что и благоприятные условия для взрыва жизни возникли на нашей планете в более раннюю эпоху. Об этом свидетельствует новое исследование, проведенное специалистами из Стэнфорда.
Об условиях в древнем океане способны рассказать породы, образовавшиеся некогда на его дне. В частности, соотношение изотопов ряда элементов в отложениях является отражением баланса изотопов в морской воде, а кроме того, оно зависит от химического равновесия, на которое заметно влияет и температура воды. Таким образом, расшифровывая изотопный состав древнейших пород, геологи могут узнать и о пропорциях элементов в воде, и о температуре этой воды.
Предыдущие исследования, определявшие параметры океана в архее, отталкивались от соотношения изотопов кислорода. По ним выходило, что порядка 3,5 миллиарда лет назад температура Мирового океана составляла от 55 до 85 °C. Значит, ни о каком всплеске жизни в ту эпоху говорить еще не приходилось — в такой среде могли развиваться разве что редкие бактерии-экстремофилы.
Новый подход к анализу древних пород использовали Майкл Грен, Майк Тайс и Пейдж Чемберлен. Они взяли образцы осадочной породы из обнажения в Южной Африке. Те породы были сформированы 3,42 миллиарда лет назад, будучи дном океана. Причем исследователи определяли в комплексе баланс не только изотопов кислорода, но и водорода. Сопоставление же всех этих величин позволило троим ученым сделать выводы, противоречащие принятым представлениям.
Оказалось, что температура океа-на тогда не могла быть выше 40 °C, а в отдельных районах, вероятно, была заметно ниже. Получается, что для фотосинтезирующих организмов, обитавших на сравнительном мелководье, условия были просто замечательные.
--------------------------------------
Электроника растает без следа
Биоразлагаемые микросхемы, способные практически бесследно исчезнуть внутри тела пациента после выполнения своей задачи, открывают новую главу в медицинских имплантатах. Действующий прототип продемонстрировала профессор Чжэнань Бао из Стэнфорда.
Группа Бао построила первую в мире транзисторную микросхему, полностью составленную из таких материалов. В ней даже для построения логических элементов не используется кремний: вместо него авторы устройства применили безопасные для организма полимеры, биологический полупроводник, схожий с пигментом меланином, и микроскопические порции серебра и золота. Исчезновение транзисторов и всей схемы в целом происходит за 70 дней. Единственное, что остается в теле, — несколько не видимых глазу контактов из благородных металлов.
Такой чип можно будет внедрить в организм больного во время операции. Далее в течение нескольких дней или недель схема сможет, например, контролировать процесс заживления органа, пересылая сигнал на сканер. Или в ней может быть заключено лекарство, которое медики смогут высвободить в нужный момент, послав радиосигнал.
--------------------------------------
Солнце лишилось парадокса
Найден газ, который защищал древнюю Землю от замораживания и тем самым способствовал зарождению жизни. Объяснение давней загадки выдвинули специалисты из исследовательского центра Эймса.
Ученые долгое время ломали голову над так называемым парадоксом слабого молодого Солнца. Когда Земля родилась 4,5 миллиарда лет назад, наша звезда освещала ее куда слабее, чем сейчас. Два миллиарда лет назад наша планета все еще получала лишь 80 % той солнечной энергии, что имеет сейчас.
Все бы ничего, но если Земля в те времена имела примерно такой же баланс тепла, как сейчас, то получается, что большая часть планеты была заморожена, а значит, невозможно было и зарождение жизни. Однако это предположение не соответствует геологическим данным, которые свидетельствуют о влажном и теплом климате.
Непонятно, что же согревало Землю. Ранее выдвигались предположения, что за тепло отвечали высокие концентрации аммиака или же углекислого газа. Но их, по всем прикидкам, было недостаточно для должного эффекта.
В статье, опубликованной в журнале «Nature Geoscience», Колин Голдблатт и его коллеги предложили другого кандидата. Ученые проверили изотопный состав осадочных и горных пород. Оказалось, что со времен архея (3,8–2,5 миллиарда лет назад) значительное количество атмосферного азота было заточено в них. По расчетам, земные кора и мантия хранят в себе почти в два раза больше азота, чем нынешняя атмосфера Земли. А между тем того излишнего давления, которое мог бы организовать этот газ, будучи свободным, хватило бы на частичный согрев планеты (на 4,4 °C) и избавление от обледенения.
«Нас вдохновила Венера», — поясняет Голдблатт. У нее экстремальное количество парниковых газов, и азота гораздо больше, чем у Земли. И хотя азот не является парниковым газом, его дополнительное давление повышает количество тепла, поглощаемое нижними слоями атмосферы (его поставляют солнечные лучи, отраженные от поверхности Земли).
Этот процесс усугубляет парниковый эффект. Углекислого газа 2,5 миллиарда лет назад в газовом одеяле Земли было примерно в 25 раз больше, чем сейчас. Компьютерные модели, построенные учеными, показали, что температура при условии еще и удвоения количества атмосферного азота должна была быть на 12—15 градусов выше, чем без этого добавочного газа. Вот и объяснение парадокса.
