Полтора года в условиях радиации, жёстких перепадов температур и вакуума, высасывающего любую влагу. Трудно поверить, что крошечные бактерии способны пережить такое издевательство. Однако скромные покорители космоса продемонстрировали завидную выносливость, чем не только порадовали, но и удивили астробиологов.

Астронавты забирают образцы породы с внешней платформы европейской космической лаборатории Columbus (фото NASA) Любопытное исследование провели учёные из британского Открытого университета (Open University). Они взяли несколько кусочков скалы из английской деревни Бир (Beer, название, кстати, происходит не от пива, а от старого англо-саксонского bearu — роща) и отправили их на орбиту.

В 2008 году камни эти закрепили снаружи европейского модуля Международной космической станции, где они и провели полтора года.

Кусочки камня для эксперимента были взяты непосредственно от прибрежной известняковой скалы (фото OU/PSSRI)Исследователей интересовало вовсе не воздействие враждебной среды на скалы: поверхность этой породы покрывали колонии микроорганизмов. К удивлению авторов опыта, оказалось, что многие испытуемые остались в живых. Ныне они возвращены на Землю и процветают в одной из лабораторий Открытого университета.

Ранее было известно, что споры бактерий и вирусы могут выжить в таких условиях, но это первый случай, когда "издевательство" успешно перенесли фотосинтезирующие цианобактерии. Вид микробов-космонавтов пока не идентифицирован (условно его назвали OU-20), но учёные склоняются к тому, что он принадлежит роду Gloeocapsa.

Одна из участниц проекта Карен Олссон-Френсис (Karen Olsson-Francis) рассказала, что подобные эксперименты призваны отобрать самые выносливые микробы, которые могли бы пригодиться людям в дальних космических полётах и в колониях на других планетах. Такие бактерии потенциально способны утилизировать отходы в системах жизнеобеспечения или добывать полезные вещества из грунта и горных пород.

Единичная клетка OU-20 и колония таких микробов (фото OU/PSSRI) Правда, как именно микробы ухитрились вынести воздействие открытого пространства – биологи пока не знают. Есть лишь первые предположения. Скажем, у этих маленьких космических путешественников толстая клеточная стенка. Это одна из возможных причин повышенной стойкости данных организмов.

Ещё один автор эксперимента — Чарльз Кокелл (Charles S. Cockell) – говорит: "Gloeocapsa формируют колонии из нескольких клеток, которые, вероятно, защищают бактерии в центре от воздействия ультрафиолетового излучения и дают некоторое сопротивление к высыханию".

Также учёные связывают данный вид с некоторыми сородичами-экстремофилами из Антарктики и пустынь и по аналогии с ними предполагают, что у OU-20 хорошо работает ремонт ДНК.

В 2007 году, кстати, те же бактерии успешно прожили в открытом космосе 10 дней. Этот опыт проводился в рамках эксперимента "Биопан-6" на борту российского спутника "Фотон-М3". Причём другими пассажирами в том полёты были тихоходки — первые животные, выжившие вне герметичного объёма космического аппарата.

Во всех случаях исследователи заранее не представляли – выживут ли микроорганизмы и какой вид сумеет это сделать. В космос отправлялись кусочки скал с многообразным сообществом клеток без предварительного анализа, а далее их судьбу вверяли естественному отбору.

Зато теперь британские естествоиспытатели могут продолжить проверку бактерий на выносливость в экстремальных условиях, изначально обращаясь к уже зарекомендовавшему себя штамму. Кто знает, какой сюрприз он ещё сможет преподнести. 

Источник: MEMBRANA

Период существования ближайшего общего предка всех людей по материнской линии вычислили польские учёные из Силезского технологического университета (SUT). Основываясь на статистическом методе, разработанном в университете Райса (Rice), они смогли назвать новый предполагаемый возраст "митохондриальной Евы".

Авторы новой работы, задействовав новый алгоритм, обратились к митохондриям (иллюстрация David Marchal) По мнению польских исследователей, часто практиковавшееся ранее сравнение ДНК случайных доноров и анализ родства – задача сверхмасштабная даже для современных технологий. Поэтому они решили задействовать митохондрии, органеллы человеческих клеток с собственным геномом, наследуемым только по материнской линии.

В нём всего 37 генов, меняющихся очень редко. Одновременно у мтДНК есть участок, изменяющийся достаточно часто, чтобы использовать его в качестве молекулярных часов, "сконвертировав" степень родства между донорами в единицы измерения времени.

Как сообщается в пресс-релизе университета Райса, поляки основали свой анализ на сравнении десяти генетических моделей эволюции человеческого генома. При этом они использовали генеалогическую теорию предела в ветвящихся процессах (limit theory of genealogy) Нила О'Коннелла (Neil O'Connell).

Затем специалисты рассчитали количество поколений, необходимое, чтобы с наблюдающимися вариациями в мтДНК вписаться в модель О'Коннелла, и получили ответ: "митохондриальная Ева" жила около 200 тысяч лет назад (предыдущие исследования давали ей 140 тысяч). А как раз примерно в то время окончательно и сформировался человек разумный. 

Источник: MEMBRANA

В популяции шимпанзе в районе Босоу (Bossou) обнаружилось умение без вреда деактивировать ловушки, поставленные на обезьян местными охотниками. Судя по всему, навык этот уже передаётся следующему поколению через обучение, — сообщают биологи из университета Киото (Kyoto University).

Шимпанзе осторожно проверяет охотничью ловушку, не тревожа её (кадр Gaku Ohashi) Хотя во многих частях Африки большое количество шимпанзе получают травмы и гибнут в ловушках, в Босоу число таких случаев невелико, хотя обезьяны живут недалеко от людей и, соответственно, подвергаются не меньшему риску. Пронаблюдав в этом районе за несколькими обезьянами, японские учёные выяснили: шимпанзе научились обезвреживать ловушки. Приматологи зафиксировали шесть таких попыток, две были успешными.

Типичная ловушка, сделанная, к примеру, народом Манон, состоит из проволочной петли, которая при помощи верёвки крепится к сильно склонённому упругому деревцу или ветке. При попадании животного происходит спуск, и деревце затягивает петлю на конечности или шее жертвы. Подобные конструкции срабатывают по всей Африке, но в Босоу нередко дают сбой.

Оказалось, местные шимпанзе хватаются за ветку с ловушкой и с силой раскачивают её, пока устройство не разрядится вхолостую или ветка не переломится. При этом животные стараются ни в коем случае не дотрагиваться до проволочной петли.

"Они будто знают, какие части ловушки опасны, а какие нет", — удивляются японцы. Но вряд ли шимпанзе пришли к такой тактике методом проб и ошибок, так как просчёты тут смертельно опасны. Вероятно, приматы наблюдали за ловушками, срабатывающими на других животных, и делали выводы.

В одном случае за такими действиями взрослой особи наблюдала обезьяна-подросток, а значит, стоит ожидать распространения навыка через поколения. Подробности раскрывает статья в журнале Primates. (Узнайте о том, как шимпанзе помогают бескорыстно, охотятся на муравьёв по-умному, а на галаго — с самодельными копьями, модифицируют инструменты и понемногу осваивают пещеры.)

Источник: MEMBRANA

---

Краснозо́бый дрозд (лат. Turdus ruficollis)

Краснозо́бый дрозд (лат. Turdus ruficollis) фото википедия

Голос Краснозобого дрозда

Синий каменный дрозд (лат. Monticola solitarius)

Синий каменный дрозд (лат. Monticola solitarius) фото википедия

Голос Синего каменного дрозда

Чёрный дрозд (лат. Turdus merula)

Чёрный дрозд (лат. Turdus merula) фото википедия

Голос Чёрного дрозда

Бурый дрозд, или тёмный дрозд (лат. Turdus eunomus)

Бурый дрозд, или тёмный дрозд (лат. Turdus eunomus) (лат. Turdus eunomus) фото APUS.RU

Голос Бурого дрозда (тёмного дрозда)

Чернозобый дрозд, или темнозобый дрозд (лат. Turdus atrogularis)

Чернозобый дрозд, или темнозобый дрозд (лат. Turdus atrogularis) фото apus.ru

Голос Чернозобого дрозда (темнозобого дрозда)

На примере деревенских ласточек ученым удалось показать, зачем животным нужен пигмент феомеланин, отвечающий за красный цвет в окраске. Оказалось, что он помогает справиться с избытком аминокислоты цистеина.

ЛасточкаРезультаты исследования, выполненного французскими специалистами из Университета Париж-Юг, опубликованы в журнале Physiological and Biochemical Zoology.

Феомеланин встречается у всех позвоночных животных, включая человека, у которого он содержится в рыжих волосах и губах. Долгое время ученые не могли понять, какой адаптивный смысл кроется в феомеланине. Дело в том, что на свету он быстро распадается и увеличивает риск возникновения злокачественных опухолей. Кроме того, феомеланин синтезируется из глютатиона, важного антиоксиданта, что уменьшает концентрацию этого вещества.

Исходя из этого, многие исследователи полагают, что феомеланин появился в ходе эволюции случайно, и польза от его присутствия заключается лишь в создаваемой им маскировочной или предупреждающей окраске. Однако недавно ученые предположили, что смысл феомеланина состоит в утилизации цистеина – аминокислоты, которая поступает с пищей, но в избыточном количестве является токсичной.

Цистеин – это составной компонент глютатиона, предшественника феомеланина. Поэтому, когда организму требуется ликвидировать излишек цистеина, он синтезирует больше феомеланина и «краснеет». Чтобы проверить эту гипотезу, ученые исследовали популяции американских и европейских деревенских ласточек (Hirundo rustica), коричневатую окраску перьям которых придает именно феомеланин.

Птицы справляются с избытком аминокислот, переводя их аминогруппы в форму мочевой кислоты (она выходит вместе с экскрементами). Авторы работы установили, что среди ласточек с одинаковым уровнем мочевой кислоты в крови (и, соответственно, с одинаковой способностью к выведению белка) зиму лучше переживают те, у кого имеется повышенная концентрация феомеланина в перьях.

Из этого исследователи сделали вывод, что синтез феомеланина действительно используется как дополнительный способ утилизации цистеина и помогает животным переносить условия стресса.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Красивы, зловещи, удивительны победители Международного конкурса научно-технической визуализации! Национальный научный фонд США и журнал Science проводят его уже десять лет, и за это время данная сугубо прикладная область превратилась в яркое, информативное, самобытное искусство. Его образы рассказывают о сущем яснее и чётче, чем научные доклады.

Сотрудники Барселонского суперкомпьютерного центра (Испания) произвели на свет виртуальное сердце на основании данных, полученных разнообразными методами, а также посоветовавшись с врачами и биоинженерами. Расчёт одного сокращения занимает 100 минут машинного времени, поэтому вычисления распределили среди 10 тыс. процессоров учреждения. Первое место в видеокатегории.

Модель нервных связей макаки

В один прекрасный день нейронные сети могут стать основой компьютерных микросхем. Эта визуализация представляет собой модель нервных связей макаки. Исследователи из IBM показали здесь более четырёх тысяч центров нейрональных соединений, каждое из которых представлено точкой на кольце, а соединяет их 320 739 дуг. Первое место в категории «Иллюстрация» и место на обложке журнала Science.

Зубы морского ежа Arbacia punctulata

Кто знал, что у морского ежа Arbacia punctulata такие зубы? А под растровым электронным микроскопом (и с помощью некоторых ложных цветов) они выглядят именно так — благодаря биоминеральным кристаллам, делающим зубы отчаянно твёрдыми. Изображение подготовили сотрудники Университета штата Висконсин в Мэдисоне (США).

Кровеносная система совы

Каким образом совы поворачивают голову едва ли не на 360 градусов без ущерба для кровеносных сосудов? Ответ — здесь и на этом плакате. Изучив шейные позвонки и сосуды двенадцати сов, учёные из Медицинской школы при Университете Джонса Хопкинса (США) выявили ряд архитектурно-анатомических решений, которые позволяют совершать этот удивительный манёвр.

Если бы можно было видеть тонкие, незаметные перемены — как тихонько краснеет лицо человека в такт биению сердца и наполнению артерий, — мир выглядел бы так, как показано на этом видео. Группа исследователей из Массачусетского технологического института и фирмы Quanta Research Cambridge продемонстрировала, как с помощью алгоритма увеличения пикселов можно рассмотреть такие вещи издалека.

Чудовищная опухоль (красная глянцевитая шишка) перенаправляет улицы и дороги мозга. Эти пути — белое вещество, соединяющее тела нервных клеток, — представлены красным и синим: красные расположены близко к опухоли и во время операции должны вызвать особую обеспокоенность, а синие находятся на безопасном расстоянии. Изображение построено на основании магнитно-резонансной томографии в Шербрукском университете (Канада).

Препятствия, лабиринты, конкуренция: эпическая борьба сперматозоидов за право оплодотворить яйцеклетку.

Двустворчатый (слева) и брюхоногий (справа) моллюски в раковинах

Двустворчатый (слева) и брюхоногий (справа) моллюски, спрятавшиеся в раковины. В отличие от первых, которые могут быстро захлопнуть дверцу в ответ на опасность, вторым остаётся лишь извиваться в тайниках его крепости. Но брюхоногие всё-таки берут верх, ибо они могут просверлить оболочку и высосать двустворчатого досуха. Изображение — компьютерная томография живых организмов, проведённая в Гонконге.

Рождение Луны

Постройте Луну, побейте её астероидами и залейте океаном лавы. Эта компьютерная игра называется Selene II. Она помогает узнать базовые геофизические и космологические концепции современной науки, решая визуальные задачки. За кулисами алгоритмы анализируют и отслеживают производительность игроков: раз решил — значит, усвоил.

Коралловые полипы образуют флюоресцирующий калейдоскоп под взглядом неинвазивного конфокального микроскопа и светом лазера. Подводную страну чудес показали нам сотрудники Гавайского университета в Маноа. Бонус: Бах и Вивальди.

Семена растений

Скрученные, покрытые иглами, похожие на кальмаров — это семена различных растений. Прекрасная демонстрация возможностей современной рентгеновской микроскопии. Спасибо чешским учёным!

На этом плакате представлена история жизни на Земле и самой Земли, от первобытного пылевого облака до массовых вымираний, тектоники плит, типов пород и фотосинтеза. Четыре с половиной миллиарда лет на одном листе.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА