Титан – гавань для микроорганизмов?
Условия для специфической жизни на поверхности спутника Сатурна куда более комфортные, нежели полагали ученые раньше. Об этом говорят основанные на информации миссии «Cassini-Huygens» расчеты группы ученых под руководством Даниэля Кордье из Высшей национальной школы химии Ренна.
Еще в 2005 году группа исследователей высказала идею, что в углеводородных озерах Титана могла развиться специфическая жизнь: местные микробы могли бы питаться ацетиленом, а дышать водородом. Однако, по имевшимся на тот момент оценкам, выполненным еще до полета «Cassini», ацетилен в озерах оранжевой луны составлял всего несколько частей на 10 000. Не слишком обширная питательная база для предполагаемых микробов.
Новое исследование пересмотрело пропорции в составе озер. Французы утверждают, что содержат эти водоемы: этан (С2Н6) — 76—79 %, пропан (C3H8) — 7—8 %, метан (CH4) — 5—10 %, цианистый водород (HCN) — 2—3 %, бутен (С4Н8) — 1 %, бутан (C4H10) — 1 % и ацетилен (С2Н2) — 1 %, плюс немного других соединений.
Тут сразу два сюрприза: преобладание этана (ранее считалось, что больше всего будет метана) и приличная, целый процент, доля ацетилена. А это ведь в 100 раз больше, чем предполагалось ранее. Таким образом, на чашу сторонников версии о возможности жизни на Титане положен еще один камешек.
Правда, состав «воды» в озере — далеко не все, что нужно для существования жизни. В своем исследовании, опубликованном в «Astrobiology», Тецуя Токано из университета Кельна показал, что не менее важным параметром будет перемешивание масс в озере, достигаемое как вариацией температур при смене сезонов, так и за счет криовулканизма. Если конвекция будет слабой, это затруднит задачу микробам, ведь ацетилен и водород будут стремиться разойтись по разным слоям, если сильной – микробам будет уготована богатая пища. Но такие особенности жизни озер еще предстоит выяснить.
--------------------------------------------
Нашелся «птичий штурман»
Ученые из университетов Ольденбурга и Калифорнии провели два независимых исследования, посвященные загадке: как именно перелетные птицы ориентируются на геомагнитное поле.
Наиболее проработанная и весомая на сегодняшний день гипотеза состоит в том, что птицы буквально видят магнитное поле благодаря особым химическим реакциям, происходящим в глазу. Оба исследования посвящены именно этой теории, они рассматривают как главный инструмент для восприятия птицами геомагнитного поля белок криптохром, который реагирует визуальным сигналом на перемену направления силовых линий.
Первая статья, опубликованная германскими учеными в «Nature», описывает эксперименты с мозгом малиновки. В первом случае специалисты перерезали нерв, соединяющий клюв с мозгом птицы, во втором – повредили область мозга, которая, как считается, отвечает за прием сигналов от клеток глаза, несущих криптохром.
Результаты опыта продемонстрировали, что малиновки, лишенные связи с клювом, продолжают ориентироваться по магнитному полю, птицы же с пораженным мозгом не только утратили свои навыки навигации, но даже не смогли обнаружить искусственно сгенерированное в лаборатории поле.
Итоги второго исследования появились в «Journal of the Royal Society Interface». Калифорнийские биофизики взялись подсчитать, при каком количестве согласованно работающих клеток криптохром все еще будет действовать как биологический компас. Они пришли к парадоксальному выводу – даже со всего одной криптохром-работающей клеткой птица способна ориентироваться относительно геомагнитного поля!
--------------------------------------------
Что случилось в Младшем Дриасе?
Финальное похолодание, произошедшее в конце плейстоценового ледникового периода, наступило всего за 6 месяцев, а не 10 лет, как думали ученые раньше. Об этом открытии сообщил профессор Уильям Паттерсон из канадского университета Саскачевана.
Изучение ископаемых останков в Британии показало, что во временном отрезке Младший Дриас, начавшемся 12 800 лет назад и завершившемся 11 500 лет назад, среднегодовые температуры там упали на 5 градусов, а керны из Гренландии рассказали, что там было на 15 градусов холоднее, чем в наши дни.
Исследователи сходятся во мнении, что произошла резкая остановка Гольфстрима, обогревающего Европу. И случилась она из-за попадания большого числа ледниковых вод в «привод», движущий это теплое течение и всю глобальную систему океанских потоков.
Паттерсон восстановил картину катастрофы по образцам отложений из озера Lough Monreagh в западной части Ирландии. При этом он использовал робот-скальпель, позволивший получить срезы толщиной всего 0,5 миллиметра.
В качестве главного виновника внезапного прихода Младшего Дриаса исследователь называет древнее североамериканское приледниковое озеро Агассис, которое в изучаемую эпоху превышало по размеру все Великие озера, вместе взятые. В определенный момент переполненное от таяния ледников озеро прорвало берега и выбросило колоссальные массы пресной воды в Северную Атлантику. Этот сбой Гольфстрима сам по себе был недостаточен для наступления оледенения по всей Европе, но, получив резкий удар, течение не смогло восстановиться в следующие 1300 лет.
--------------------------------------------
Ловись, клетка, большая и маленькая
Ранняя диагностика опухоли крайне важна для успешной борьбы с заболеванием. Нетривиальный шаг в этом направлении сделала группа ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Она создала миниатюрный аналог липкой ленты для мух, который способен эффективно вылавливать из кровотока… раковые клетки.
Новое устройство представляет собой кремниевую пластинку размером 1 на 2 сантиметра. Ее покрывает кремниевый же лес из колонн поперечником в нанометры и длиной в микрометры, выглядящий словно ковер с крупным грубым ворсом. В свою очередь «ворс» этот покрыт антителом anti-EpCAM — белком, способным распознавать и захватывать раковые клетки. Такую ершистую пластинку назвали соответственно silicon-nanopillar array (SiNP).
Для определения эффективности устройства авторы создали аналогичную по размеру пластинку с ровной поверхностью, которую так- же покрыли anti-EpCAM. И обе поместили в питательную среду, в которой культивировались клетки рака молочной железы. Оказалось, что пластинка с «ворсом» вылавливала из раствора 45—65 % раковых клеток, а гладкая пластинка — только 4—14 %. В среднем по серии опытов получалось, что наноструктурированная поверхность позволяет новому фильтру захватывать в 10 раз больше клеток, чем гладкому.
По словам одного из авторов работы Шутао Вана, наноструктура позволяет пластинке лучше взаимодействовать с микроскопическими элементами на поверхности клеток, что и повышает эффективность улавливания. Создатели SiNP полагают, что система станет производительной и при этом недорогой альтернативой ныне существующим методам диагностики рака.
--------------------------------------------
И овцы целы, и волки сыты
Американское Министерство энергетики направило средства на несколько исследовательских проектов, призванных впервые скрестить две различные технологии — захоронение парникового газа в глубоких подземных горизонтах и выработку даровой энергии за счет геотермальных источников.
Недавно министерство объявило о выделении $ 338 миллионов на исследования по геотермальной энергии, в том числе $ 16 миллионов — на девять проектов разработки и тестирования экзотической гибридной технологии, «скрещивающей» геотермальную электростанцию с комплексом захоронения CO2. Среди получателей этих фондов — несколько университетов США, ряд американских компаний и национальных лабораторий.
Основная идея отталкивается от модифицированной версии геотермальной электростанции. Еще в 2000 году физик Дональд Браун из лаборатории в Лос-Аламосе предложил в таких станциях заменить воду на суперкритический углекислый газ (горячую жидкость, находящуюся под давлением и готовую в любой момент выпустить большое количество пара).
Такой состав обладает меньшей вязкостью, чем вода, и легче проникает в глубинные трещины в породе. На его прокачивание через подземные горизонты можно тратить меньше энергии, так как из-за разности плотностей более холодной жидкости, направляемой вниз, и разогретого газа, рвущегося вверх, возникнет сифонный эффект.
И главное — вместо использования драгоценной пресной воды такая станция могла бы заодно работать и как система захоронения парникового газа, ведь часть диоксида углерода в такой схеме будет постоянно захватываться в ловушку в глубинных породах.
--------------------------------------------
Козлы-рептилии
Древние козлы долгие годы проживали на почти пустом острове Майорка, и их метаболизм подстроился под суровые условия необычным образом. Палеонтологи из Автономного университета Барселоны обнаружили, что животные превратились в некое подобие рептилий. У млекопитающих такое наблюдается впервые.
Окаменелости M. balearicus начали находить на Майорке еще в 1900-х. Анализ костей козлов показал, что они умели изменять свой обмен веществ практически по желанию.
Большинство крупных млекопитающих быстро и постоянно растут, их метаболизм необходимо постоянно подпитывать, то есть животное обязано что-то употреблять в пищу. Иначе оно умрет. Рептилии же растут медленно и умеют подстраивать свой обмен веществ под окружающие условия. Именно поэтому они обычно лучше выживают на отдаленных и изолированных островах, ресурсы которых ограничены.
Никаких «средних звеньев» между этим двумя группами биологи ранее не наблюдали. Однако каталонские ученые установили, что некоторые M. balearicus изменяли скорость роста и обменных процессов по мере надобности от сезона к сезону и во время тяжелых времен, засух к примеру.
Мейке Кохлер и Сальвадор Мойа-Сола показали, что адаптация сделала козлов маленькими и медлительными. Когда у них рождались детеныши, то они, скорее всего, были не больше крупных крыс. На то, чтобы вырасти до взрослых размеров, у молодняка уходили годы.
