От общения на сон тянет
Фруктовым мушкам, ведущим социально активный образ жизни, требуется больше сна, чем их изолированным сородичам. Группа ученых под руководством Индрани Гангули-Фитцджеральд из калифорнийского Неврологического института предложила свое объяснение этого явления, которое может оказаться полезным и для животных, и для человека.
При проведении исследования Гангули-Фитцджеральд с коллегами сравнила особенности сна мушек, собранных в группы по тридцать и более особей, и тех, что жили отдельно. Ученые заметили, что «социализированные» дрозофилы спят больше, чем одинокие. Более того, обнаружилось, что чем многочисленнее группа, тем дольше продолжительность сна в течение суток.
Исследователи предположили, что эти различия обусловлены социальной активностью: чем больше воздействий мушки ощущают при общении между собой, тем большее «время простоя» им требуется.
Для подтверждения этого тезиса ученые отдельно изучили особенности сна у модифицированных дрозофил, которые не могли видеть или ощущать запахи. Эти насекомые просто физиологически были не способны воспринимать социальные стимулы, и в результате их сон был практически таким же, как у изолированных собратьев.
Дальнейшие эксперименты показали, что молекулы и гены, связанные с памятью и обучением, усиливают потребность в сне у социально активных мушек. Одна из таких молекул — известный нейротрансмиттер дофамин. У модифицированных мушек с измененной учеными выработкой дофамина и у изолированных одиночек различие в «сонном поведении» практически отсутствовало. Тот же самый эффект наблюдался и у тех «коллективных» дрозофил, которым не хватало генов памяти.
--------------------------------------------
Раковые клетки «клюют» на наночастицы
Необычную технику выборочного удаления раковых клеток из жидкости брюшной полости испытали новаторы из технологического института Джорджии.
Авторы новой работы придумали способ предотвращения метастазов при раке яичников. При таком заболевании злокачественные клетки часто проникают в брюшную полость, откуда распространяются на другие ткани, существенно за-трудняя лечение и ухудшая прогноз для пациентки. Американцы посчитали, что для успеха терапии необходимо отфильтровать все клетки рака из асцитической жидкости.
Предыдущие исследования выявили белок-рецептор EphA2, служащий эффективным маркером свободно плавающих клеток рака яичников. Теперь ученые взяли магнитные наночастицы оксида кобальта-железа и покрыли их синтетическим аналогом пептида ephrin-A1, обладающим большим сродством к EphA2.
По замыслу разработчиков, армию таких частиц можно выпустить в жидкость брюшной полости, где они автоматически определят и захватят раковые клетки. Тогда наночастицы, а с ними и злокачественные клетки можно вывести прочь при помощи магнита.
Этот процесс ученые проверили в пробирке, используя асцитическую жидкость от четырех пациенток с раком яичников. Как гласит пресс-релиз американского Национального института рака, экспериментаторы успешно удалили из жидкости все клетки с маркером EphA2. В клиниках такую очистку можно было бы производить малоинвазивным методом, сродни диализу.
--------------------------------------------
Прощай, «олбанский йазыг»?
Отныне для ввода текста на КПК или телефоне не нужна точность попадания в виртуальные клавиши: устройство правильно интерпретирует весьма вольную «абракадабру». Революционную систему «BlindType» разработали двое молодых людей, работающих в Сан-Франциско, — Костас Элефтериу и Панос Петропоулос, основавшие одноименную компанию «BlindType».
Новая виртуальная клавиатура не-обычайно устойчива к ошибкам ввода. Фактически от пользователя требуется лишь приблизительно попадать в желаемые клавиши, можно на соседние, можно даже между ними. Программа же моментально заменяет искаженные слова правильными, сверяясь со своей библиотекой.
Софт «BlindType» автоматически адаптируется к расположению и ориентации области ввода, передвигая виртуальную клавиатуру под пальцы. То есть человек может набирать текст в любом месте и хоть по диагонали. Также возможен ввод вообще без клавиш: машинка будет ориентироваться по взаимному расположению точек касания.
По уверению разработчиков, «BlindType» может работать с разными языками. Если система не узнает слово, пользователь всегда может ввести его буквально, без автозамены, а также он может добавить новое слово в словарь программы, чтобы в будущем она его распознавала. Так что любители коверкать язык могут и дальше, хотя и с небольшими сложностями, развлекаться подобным образом.
Реакция производителей телефонов и КПК пока неизвестна, но компания «BlindType» мечтает, что через какое-то время новую систему ввода просто включат в исходную прошивку операционной системы всех устройств с контактным экраном.
--------------------------------------------
У кого желудок на «независимой подвеске»
Ползание гусеницы бражника вида Manduca sexta не такое простое, как кажется на первый взгляд. Это выяснили биологи университета Тафтса и политехнического института Вирджинии при содействии специалистов из национальной лаборатории Аргонн.
Ученые планировали изучить движение жидкости внутри личинок бражника при помощи рентгеновского излучения. Однако в процессе просвечивания движущихся насекомых они обнаружили нечто более интересное. Пищеварительный канал гусениц двигался независимо от всего остального туловища — сокращающихся мышц и ножек.
Присмотревшись тщательнее, биологи выяснили, что «кишка» насекомого закреплена у начала и конца туловища, но не по всей его длине. В результате при ползании пищеварительные органы двигаются даже с опережением внешней оболочки. Вероятно, такое положение дел не мешает гусеницам переваривать пищу в процессе движения.
«Если бы пищеварительный канал гусениц был бы закреплен на каждом сегменте ее туловища, например, как у дождевых червей, то движение сказывалось бы и на пищеварении», — поясняет Майкл Саймон. Возможно, противоположно направленное движение внутренних органов также позволяет насекомому удерживать баланс и хватку.
Ничего подобного ни у одного насекомого или животного биологи ранее не наблюдали. Ученые в своей статье, вышедшей в журнале «Current Biology», назвали такой процесс «висцеральным поршневым движением».
--------------------------------------------
Запасное зрение никому не помешает
Мыши, в глазах которых отсутствуют так называемые колбочки и палочки, способны ориентироваться в пространстве, причем именно визуально. Как им это удается, выяснили ученые университета Джона Хопкинса.
Оказалось, информацию об окружающем пространстве животным поставляют ганглиозные клетки, содержащие пигмент меланопсин (MCGC).
Ранее считалось, что в глазах грызунов этот тип рецепторов регистрирует лишь изменения света, которые происходят в течение длительного времени и помогают мозгу составлять график сна и пробуждений. Детектированием же света, теней, формы и цвета объектов, то есть нормальным зрением, должны заниматься колбочки и палочки.
В своей статье в журнале «Neuron» авторы отмечают, что MCGC-клетки дают мозгу гораздо больше данных, а также предоставляют мышам ни много ни мало пространственное зрительное восприятие. То есть грызуны, которых ранее считали слепыми, могут видеть картинки.
Команда биологов установила это, создав мышей, в сетчатке которых отсутствовали колбочки и палочки. Ученые отправили грызунов в лабиринт и обнаружили, что те видят рычаг с рисунком, который позволяет им «сбежать из плена». Когда же в лабиринт отправили мышек и без палочек/колбочек, и без MCGC, они не смогли найти выход.
Чуть позже выяснилось, что грызуны с третьим типом фоторецепторов также способны разглядеть движение вращающегося барабана. То есть ганглиозные клетки могут формировать нерезкие, но все же качественные изображения.
--------------------------------------------
Этот «велосипед» изобрели дважды
Гемоглобин появился у двух древних и крупных линий позвоночных независимо, то есть был «спроектирован» природой дважды. Это установили Джей Стортс и его коллеги из университета Небраски в Линкольне и Южного университета Чили.
Красная кровь оказалась удивительным примером конвергентной эволюции — независимого конструирования аналогичных черт у представителей разных отрядов существ. В данном случае речь идет о бесчелюстных позвоночных, почти полностью вымерших (ныне они представлены миногами и миксинами), и челюстных (это почти все остальные, включая человека).
Команда Стортса выполнила генетический анализ нужной части ДНК у большого количества животных и нашла, что древние предки бесчелюстных и челюстных существ использовали разные белки, чтобы построить гемоглобин.
«Гемоглобины, которые были независимо изобретены челюстными и бесчелюстными позвоночными, функционально очень похожи. Но есть многочисленные структурные детали, которые вскрывают их независимое происхождение, — говорит Стортс. — Эти небольшие, но «говорящие» различия отражают тот факт, что белки получили свою функцию транспорта кислорода из разных отправных точек».
Ученые отмечают, что многие живые существа, например насекомые, обходятся без специального транспортного белка, поскольку они достаточно малы, чтобы полагаться на простую диффузию кислорода в трахеях. Но это же и ограничивает размеры подобных созданий. Появление гемоглобина примерно полмиллиарда лет назад открыло новые перспективы для роста размеров тел, что не могло не сказаться на приспособляемости и выживаемости видов.
Именно 500 миллионов лет назад челюстные и бесчелюстные ветви обособились на древе жизни позвоночных. Как теперь выясняется, они столкнулись со сходными физиологическими проблемами (обеспечение эффективного дыхания) и нашли идентичное решение. Результат своего анализа биологи расписали в статье в PNAS.
