20 июля 2018 года в 12-00 в конференц-зале КНЦ сотрудники географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова посетят Апатиты и в формате научно-популярной лекции расскажут об уникальноcти городского микроклимата, международном научном проекте «TRAKT-2018» и о проблемах городской климатологии полярных широт.
Уже более пяти лет этот научный коллектив в тесном сотрудничестве с ФИЦ «Кольский научный центр Российской академии наук» занимается изучением «островов тепла» крупных городов Российской Арктики. Эти микроклиматические особенности населенных территорий хорошо изучены для умеренных широт, а городская климатология в последние 20 лет является одной из наиболее динамично-развивающихся из наук о Земле. Однако до недавнего времени климат арктических городов оставался практически не изученным.
Основной задачей масштабного российско-норвежско-финского проекта TRAKT-2018 (Transferable Knowledge and Technologies for High-Resolution Environmental Impact Assessment and Management) является развитие технологий моделирования погодных явлений и качества воздуха в городах Кольского полуострова, а также разработка механизмов повышения информированности населения о текущем состоянии атмосферы и природной среды на международном уровне.
И рассказать уже есть о чем. Научные результаты, полученные в ходе полевых исследований, превзошли все ожидания и убедительно показали, что в городах Российской Арктики в зимний период температура воздуха значительно выше, чем за городской чертой, причем наибольшие различия наблюдаются в наиболее холодную погоду. Особенно интересны результаты, полученные для Апатитов – измерения показали, что температура в городе может быть выше загородной на 10 ⁰С и даже более, что очень много по сравнению с другими городами подобного размера. Связана такая особенность Апатитов с тем, что на микроклимат города оказывает влияние не только эффект «острова тепла», но и особенности холмистого рельефа местности.
Какое же практическое значение этих результатов? Оказывается, что правильное представление о городском микроклимате послужить базой для разработки методов повышения точности прогнозов погоды, улучшения комфортности проживания населения арктических городов и оптимального градостроительного планирования в условиях меняющегося климата.
В этот раз участники проекта «TRAKT-2018» помимо лекции планируют в очередной раз посетить Апатиты для проверки уже установленного оборудования и проведения новых измерений, а также проведения мастер-класса для студентов-географов на Хибинской учебно-научной станции (Кировск).
Ученые Лозаннского университета в сотрудничестве с коллегами из Женевы, Льежа (Бельгия) и Бремена (Германия) впервые с высокой точностью установили время массового вымирания флоры и фауны на Земле в девонский период палеозойской эры. Как сообщает университет на своем сайте, эта экологическая катастрофа, одна из самых крупных в истории планеты, произошла 371860000 лет назад. Отмечается, что датирование было проведено на основе исследования минерала циркона с применением уран-свинцового метода.
Как информирует университет на своем сайте, полученный результат "можно считать исключительно точным в сравнении со всеми предыдущими оценками". Был изучен циркон, обнаруженный в вулканическом пепле в горных осадочных породах. По степени распада содержащегося в цирконе урана и накопления в результате этого процесса свинца специалисты установили время девонского вымирания. Свои выводы ученые опубликовали в восьмом томе онлайн-издания Scientific Reports за текущий год.
В девонский период (примерно 419,2 - 358,9 млн лет назад) животные впервые вышли на сушу и появились первые деревья. Вместе с тем в это время произошло массовое вымирание флоры и фауны. По некоторым оценкам, исчезло около 22% всех семейств морских животных, основную часть которых составляли беспозвоночные.
В отличие от вымирания динозавров около 66 млн лет назад, которое в научном мире связывают, в частности, с падением небесного тела, вызвавшим появление кратера Чиксулуб на полуострове Юкатан, и с вулканической активностью, у девонского вымирания нет однозначного объяснения. Именно поэтому очень важно было максимально точно датировать произошедший более 370 млн лет назад экологический катаклизм, поясняют ученые. По словам ведущего автора научной работы, геохимика Лозаннского университета доктора Лоуренса Персиваля "точная датировка девонского вымирания дает новую основу для лучшего понимания произошедших тогда событий, которые могли привести к экологической катастрофе".
"Интересный факт", по мнению ученых, состоит в том, что у науки на данный момент нет сведений о том, что в девонский период с Землей столкнулся астероид или произошло вулканическое извержение, изменившее климат на планете. Подчеркивается, что хотя губительное воздействие астероида или вулканической активности на животный мир девонского периода "еще может быть установлено в будущем", вполне возможно, что "это не имеет отношения к вымиранию" и что "девонская катастрофа была вызвана другими процессами, глубоко отличающимися от тех, которые позже привели к другим массовым вымираниям и, в частности, вызвали конец эры динозавров".
Источник: ТАСС
Еще память расположена в соединениях между нервными клетками. И в особых ферментах, поддерживающих возбуждение этих клеток. И в клеточных программах, регулирующих работу генов. И в особых белках-прионах (не тех прионах, что вызывают коровье бешенство). И в клеточных фабриках-рибосомах, которые собирают белки по генетической инструкции, память тоже содержится.
Все эти ответы выглядят противоречиво. Чем больше ученым известно о памяти, тем больше возникает вопросов философского толка: что вообще такое память и, в частности, что значит ее пересадить. На самом деле, никакого противоречия нет. В любом запоминании — неважно, в какой извилине и у какого животного, — есть что-то общее, фундаментальное, заложенное в эволюционную логику нервной системы. Постепенно все перечисленные способы и уровни сохранения информации стали складываться в общую картину: память не столько предмет, сколько агрегатное состояние.
Когда мозг воспринимает мир, внутри что-то меняется. Эти изменения влияют на то, как мозг продолжает воспринимать мир. Одни изменения быстро исчезают, другие сохраняются дольше, на них наслаиваются новые, от которых зависят последующие преобразования, и так далее. В любой момент времени все эти изменения — как долгосрочные, так и краткосрочные, — и представляют собой то, что мы считаем памятью.
Получается, память нигде не "лежит" и "переложить" ее невозможно. Она представляет собой текущее отражение совокупной истории отделов конкретного мозга, его нейронов и молекул. Мозг не "содержит" память — он и есть память.
Идея пересадки памяти нравится ученым почти так же, как фантастам. Но создателей сериала "Черное зеркало" и других произведений, где обсуждается возможность поделиться воспоминаниями, занимают практические и этические вопросы, а с точки зрения нейробиологии эта процедура заманчива сама по себе — как научный результат. Если память действительно можно пересадить, значит, она физически содержится в том, что пересажено. Кто осуществит перенос воспоминаний, сделает открытие мирового масштаба.
Ответы на вопрос, где расположена память, находились один за другим. Многие скажут, что память скрыта в гиппокампе, отделе мозга, без которого воспоминания о событиях не формируются. Но гиппокамп требуется лишь для особой формы запоминания, характерной для человека и родственных животных: эпизодической, или автобиографической, памяти. Впрочем, со временем даже такая память будто "переезжает" в кору мозга. К тому же многие вещи, например навыки, формируются без участия гиппокампа, а у некоторых животных его и вовсе нет, как и других отделов мозга, аналогичных человеческим.
Это очевидно и из бытового опыта. Если бы память можно было извлечь и спроецировать на экран, как в "Черном зеркале", это бы означало, что мы запоминаем реальность объективно, как видеокамера. Но память так не работает. Некоторые вещи запоминаются хорошо, некоторые плохо: мозг, в отличие от видеокамеры, решает, что помнить, а что нет.
Мало того что мозг запоминает очень выборочно, помним мы не реальность как таковую, а состояние мозга в момент восприятия. Источником могут быть происходящие вокруг события или эмоции, мотивации, другие воспоминания. Вспоминая, мы частично приводим мозг в прежнее состояние — и при таком воспроизведении "внутренние" источники неотделимы от "внешних". Соответственно, моя память — это именно моя память и ничья другая, ведь ни у кого другого нет точно такого же мозга, чтобы привести его в такое же состояние. Копировать нечего и некуда.
Источник: ТАСС
Предки современных людей возникли в результате контактов нескольких изолированных групп древних людей, живших в разных уголках Африки. Это укрепляет позиции набирающей популярность теории африканских "садов Эдема", заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Trends in Ecology and Evolution.
"Эволюция человека одновременно протекала в разных уголках Африки, и мы являемся потомками сразу нескольких народов. И, соответственно, наша культура тоже происходит из множества источников. Для того чтобы понимать историю появления человечества, нам нужно изучать весь Африканский континент в целом", — рассказывает Элеанор Шерри (Eleanor Scerri) из Оксфорда (Великобритания).
До недавнего времени антропологи и палеонтологи считали, что современный человек, Homo sapiens, возник в Восточной Африке примерно 200 тысяч лет назад, через несколько сотен тысяч лет после разделения предков неандертальцев и кроманьонцев. Первые люди, как показывали раскопки, проникли на Ближний Восток примерно 70 тысяч лет назад, а в Европу — около 45 тысяч лет назад.
С другой стороны, находки последних лет и генетические исследования говорят о том, что люди могли покинуть Африку гораздо раньше, как минимум 130 тысяч лет назад, и контактировать с неандертальцами на протяжении долгого времени. В подтверждение этого ученые недавно нашли в Марокко останки Homo sapiens, живших в Африке примерно 300 тысяч лет назад.
Более того, на роль прародины человечества сегодня также претендует и Южная Африка, в пещерах которой ученые недавно нашли кроманьонские орудия труда возрастом в 150 тысяч лет и останки Homo naledi, потенциальных предков человека, живших в пещере Наледи около 330 тысяч лет назад. Все это заставляет многих ученых сегодня считать, что человечество возникло не в какой-то конкретной точке Африки, а в результате взаимодействия нескольких групп древних людей, живших в разных ее уголках.
Шерри и ее коллеги нашли новые подтверждения этой идеи, теории африканских "садов Эдема", изучая все следы древних людей, живших в разных уголках Африки в последние 300 тысяч лет, в том числе их орудия труда, останки, "ископаемую" ДНК и т. д.
Все эти факторы, как отмечает Шерри, говорят о том, что Африку в то время населяло сразу несколько изолированных популяций древних людей, претендовавших на роль возможных предков кроманьонцев и современных Homo sapiens. В пользу этого говорят различия в манере изготовления орудий труда, небольшие расхождения в их анатомии и облике, а также наборы мелких мутаций в их ДНК.
К примеру, Homo sapiens из Марокко обладали более вытянутым черепом, чем остальные древние люди, а их "кузены" из южноафриканской пещеры Флорисбад имели необычно крупное лицо и толстый затылок. И те и другие кроманьонцы изготовляли сложные, но совершенно разные орудия труда и предпочитали использовать разные пигменты и украшения, а их геномы совершенно не похожи друг на друга.
Как эти группы людей стали изолированными и как они встретились потом, ученые пока не знают. При этом они предполагают, что и то и другое связано с двумя факторами в их жизни — небольшими размерами популяций предков Homo sapiens и изменчивостью климата Африки, из-за которой Сахара и многие другие пустыни, неприступные для древних людей, периодически становились зелеными и плодородными равнинами.
Источник: РИА Новости
Миллиарды лет животные обходились без шеи. Но когда древним рыбам пришлось выбраться на сушу, строение их тела сильно изменилось. Удлинился позвоночник, голова приобрела подвижность, органы чувств могли воспринять больше информации. Все это привело к развитию большого, сложного мозга.
Летом 2014 года в Университете Макгилл (Канада) биологи под руководством Эмили Станден (Emily Standen) наблюдали за сенегальскими многоперами (Polypterus senegalus). Эти небольшие рыбы обитают в пресноводных водоемах Западной и Центральной Африки, но способны дышать воздухом и ходить по земле. Специально для опыта ученые вырастили многоперов на суше и наблюдали, как менялись их анатомия и поведение.
Оказалось, что "сухопутные" рыбы передвигались по земле быстрее и эффективнее, чем их рожденные в воде собратья. Они ставили свои плавники максимально близко к телу — в 3,5 раза ближе обычного, а головы поднимали в полтора раза выше, чем в воде.
Скелет их вытянулся, а связки в грудной клетке окрепли, усилив поддержку тела во время ходьбы. Связи туловища с головой, наоборот, ослабли, и шейный отдел позвоночника стал подвижнее.
Лопастеперая рыба тиктаалик (Tiktaalik roseae), чьи ископаемые останки обнаружили в 2004 году в канадской Арктике, использовала плавники не только для плавания, но и для хождения по земле. Череп у нее был укороченный и приплюснутый, а голова отделена от пояса передних конечностей.
"Открытое нами существо стирало грань между этими двумя группами животных (рыбами и наземными позвоночными. — Прим. ред.). Как рыба, оно было покрыто чешуей и имело перепончатые плавники. Но обладало плоской, как у позвоночных, головой, кроме того, у него была шея. Внутри передней пары его плавников находились кости, соответствующие плечевой, локтевой и лучевой и даже некоторым костям запястья. Эти кости были, к тому же, соединены суставами: перед нами была рыба с плечевым, локтевым и лучезапястным суставами!" — пишет в книге "Внутренняя рыба" американский палеонтолог Нил Шубин, один из первооткрывателей тиктаалика.
У животных, дышащих только жабрами, скелет плавника крепится к поясу конечности, который соединен со скелетом жаберной крышки. Рыбы дышат, синхронизируя движения жаберной крышки и грудных плавников, но это ограничивает движения головы.
У тиктаалика костей жаберной крышки почти не осталось, поэтому он мог относительно свободно двигать головой. Утратившее функциональность сочленение остатков жаберной крышки постепенно смещалось внутрь черепа, превращаясь понемногу в крошечные слуховые косточки — предшественники среднего уха человека.
Так могли выглядеть древние рыбы тиктаалики в представлении Нила ШубинаНовоприобретенная шея позволяла тиктаалику и первым амфибиям, например ихтиостегам (Ichthyostega), охотиться, отмечают российские палеонтологи Александр Марков и Елена Наймарк в книге "Эволюция. Классические идеи в свете новых открытий". Благодаря шее животные, выслеживая добычу, могли прижимать голову к земле. Сегодня так же делает обитатель мангровых зарослей илистый прыгун (Periophthalmus), умеющий дышать под водой и на земле.
У рептилий, птиц и млекопитающих шея заметно удлинилась. У млекопитающих насчитывалось до семи шейных позвонков, у динозавров — больше, например у эласмозавра Albertonectes — 76. Это привело к обособлению подъязычного нерва, плечевого и шейного нервных сплетений и, как следствие, — к большему разнообразию движений.
Кстати, благодаря развитым шейным позвонкам рептилии оказались эволюционно успешнее амфибий и потеснили их. В голове сосредоточились главные органы захватывания пищи — челюсти, нападения и защиты — зубы, восприятия внешних впечатлений — глаза, уши, нос.
Удлинение шеи повлияло и на расположение внутренних органов: сердце отдалилось от головы и опустилось в грудную клетку. Впоследствии у млекопитающих появилась диафрагма — мышца, значительно облегчающая процесс дыхания.
Авторы работы отмечают, что на суше лопастеперые рыбы и их потомки столкнулись с новыми вызовами: с одной стороны, приходилось преодолевать гравитацию (в водной среде сила тяготения компенсируется выталкивающей силой), с другой — перед ними открылась невиданная ранее свобода движений. Все это потребовало от мозга новых ресурсов и большего контроля.
"Шея позволила улучшить маневренность и ловкость в наземных и воздушных средах. Это нововведение в области биомеханики развивалось рука об руку с изменениями нервной системы, контролирующей наши конечности", — говорится в статье.
Кроме того, как полагает Малколм Макивер (Malcolm MacIver), невролог из Северо-Западного университета (США), новая среда обитания давала древним животным намного больше информации, что способствовало формированию более сложного сознания и возникновению комплексного планирования. Первые наземные позвоночные охотились спонтанно, но со временем те из них, кто смог выйти за рамки такого "реактивного" режима и научились мыслить стратегически, получили эволюционное преимущество.
Источник: РИА Новости
Первые многоклеточные животные уничтожили гигантские запасы органики, накапливавшиеся на дне первичного океана Земли, что вызвало мощное глобальное потепление примерно 500 миллионов лет назад, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
"На дне океана существует множество животных, которые постоянно "перепахивают" его, подобно дождевым червям у вас на даче. Их появление в ту эпоху, когда биотурбации почвы еще не существовало, должно было в корне поменять облик всей Земли в целом",— рассказывает Тим Лентон (Tim Lenton) из университета Эксетера (Великобритания).
Большая часть современных групп и типов животных появилась примерно 540-520 миллионов лет назад, в ходе так называемого "кембрийского взрыва" — резкого ускорения эволюции и увеличения многообразия многоклеточных существ. В это время возникли предки червей, насекомых, рыб и прочих позвоночных животных.
Последствия их внезапного появления на Земле до сих пор остаются предметом споров среди палеонтологов. Часть ученых считает, что появление кембрийской фауны сопровождалось "массовыми потрясениями" и вымиранием их эдиакарских предшественников, а другие полагают, что этот процесс был более плавным.
Лентон и его коллеги раскрыли возможную причину и механизм вымирания эдиакарской фауны и самих кембрийских животных, изучая следы первых животных на Земле — различных донных многоклеточных организмов, специализировавшихся на поедании останков микробов и других живых существ.
Сравнив структуру образцов морского грунта, сформировавшегося во времена Эдиакара и кембрия, а также более поздних геологических эпох, ученые попытались воспроизвести различия между ними, создав компьютерную модель дна первичного океана Земли.
Эти расчеты неожиданным образом показали, что запасы органики, которые накапливались на дне морей планеты на протяжении сотен миллионов лет, были фактически полностью "съедены" первыми поколениями животных, похожими на дождевых червей, креветок и других "роющих" беспозвоночных.
В результате резко изменился не только состав почвы и придонных слоев воды, но и атмосферы Земли, куда попало огромное количество углекислоты, метана и прочих парниковых газов. Их концентрация оставалась высокой на протяжении последующих 100 миллионов лет, что породило мощнейшее глобальное потепление, перестройку экосистем и массовое вымирание животных, спровоцировавших этот кризис.
В пользу этой теории говорит то, что концентрация кислорода в древних океанах Земли, судя по долям изотопов в окаменелых останках их дна, оставалась крайне низкой с момента завершения "кембрийского взрыва" и до конца ордовикского периода, когда концентрация CO₂ в атмосфере резко упала.
Это событие сопровождалось формированием полярных ледовых шапок и еще одним массовым вымиранием, когда кембрийская флора и фауна уступила место новым видам одноклеточных и многоклеточных.
Второе вымирание и перемена климата, как подозревают ученые, были связаны с появлением еще одного нового класса живых существ — сухопутных растений, чьи первые представители колонизовали сушу задолго до появления дождевых червей и прочих животных, переваривающих органические останки в почве, что резко снизило концентрацию CO₂ в атмосфере и "остудило" планету.
Источник: РИА Новости
05-10-2012 Просмотров:10692 Новости Нейробиологии 
Антоненко Андрей
Активность генов, определяющих ход биологических часов, зависит от активности «часовых» нейронов. Гипоталамус, один из важных центров, связывающих суточные ритмы нейронов с эндокринной системой (рисунок Roger Harris)Наши суточные ритмы строятся множеством генов,...
05-04-2016 Просмотров:6251 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые откопали силурийское членистоногое, которое изобрело крайне оригинальный способ заботы о потомстве. Оно подвешивало к себе молодь на длинных нитях, напоминающих веревки для воздушных змеев. Об этом говорится в статье британских...
25-12-2010 Просмотров:12589 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Исследование, проведённое Университетом Западного Онтарио (Канада), показало, что самки шерстистого мамонта (Mammuthus primigenius), жившего к северу от полярного круга в плейстоцене (150–40 тыс. лет назад), прекращали вскармливать детёнышей молоком значительно...
17-06-2010 Просмотров:10379 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Две из четырёх специальных наград Queensland Health выиграл препарат, полученный из яда смертельно опасной морской улитки-конуса. Обезболивающее нового поколения на порядок мощнее всех современных аналогов, включая морфий, – утверждают специалисты...
11-09-2014 Просмотров:8029 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые откопали в Китае сразу шесть скелетов млекопитающих, которые существовали в середине юрского периода. Открытие заставляет пересмотреть взгляды на эволюцию этого класса живых организмов. В Китае обнаружены «белки» юрского периодаОписание находки,...
Пауки съедают примерно 400-880 миллионов тонн насекомых каждый год, что равно массе мяса, съедаемой человечеством, и примерно в два раза больше, чем масса всех людей на Земле, говорится в статье, опубликованной в журнале Science of Nature. "Эти…
Происхождение и ранние этапы эволюции черепах представляют для современной палеонтологии довольно большой интерес. Американским палеонтологам с помощью современных методов научных исследований удалось внести ясность в то, как именно появились эти…
Рентген позволил ученым обнаружить у ископаемой змеи недостающую заднюю конечность. И хотя она сильно недоразвита, ее детальный анализ позволил ученым прояснить вопрос о происхождении змей. И добавить доказательство в пользу…
Новый вид рогатых динозавров – цератопсов – нашли в штате Юта американские палеонтологи. Nasutoceratops titusi достигал размеров современного слона и заметно отличался от других известных динозавров большим носом и парой…
Ученые из университетов Юты и Аризоны (США), под руководством онколога-педиатра Джошуа Шиффмана (Joshua Schiffman) и эволюционного биолога Карло Мейли (Carlo Maley), разобрались, почему слоны так редко болеют раком. Оказывается, дело…
Новое местонахождение окаменелостей мягкотелых морских организмов кембрийского периода обнаружено в Скалистых горах. Оно находится всего в 40 км от знаменитого Берджесс Шейл и сохранило до наших дней чуть более молодую…
Американские палеонтологи описали нового утконосого динозавра, обладавшего совершенно исключительным носом. Однако пока относительно Rhinorex condrupus, как назвали этого ящера, у ученых имеется больше вопросов, чем ответов. Rhinorex condrupus отбивается от гигантского…
Бронированные динозавры из семейства нодозаврид время от времени встречаются в меловых отложениях Европы. Недавно испанские палеонтологи раскопали на северо-востоке своей страны остатки старейшего европейского нодозавра, оказавшиеся также и самым полным…
Ученые обнаружили окаменелости самого древнего из известных предков современных осьминогов, кальмаров и других головоногих моллюсков, жившего более 500 миллионов лет назад, что позволяет судить о скорости эволюции и появлении новых…
Вверх