Российские исследователи в четверг во время буровых работ извлекли из скважины первый образец прозрачного льда, образовавшегося из воды реликтового озера Восток в Антарктиде, сообщает пресс-служба Арктического и антарктического научно-исследовательского института Росгидромета (ААНИИ).

Озеро ВостокВ начале февраля 2012 года специалисты бурового отряда 57-й Российской антарктической экспедиции после десятков лет бурения впервые проникли в скрытое под четырехкилометровой толщей антарктического льда озеро Восток — крупнейшее в Антарктиде подледниковое озеро.

Ранее ученые провели исследование образцов воды, полученные в момент проникновения в озеро, однако у исследователей не было уверенности, что эти образцы именно озерной воды, а не вода и линз в теле "ледника". Чтобы получить именно озерный лед, ученые с первых дней января 2013 года начали повторное бурение скважины, где застыла поднявшаяся вверх по ней вода из Востока.

"На глубине 3406 метров 10 января получен первый керн из прозрачного озерного льда, длиной 2 метра, внутри которого имеется вертикальный канал, заполненный белым пузырчатым льдом… Проводятся петроструктурные исследования нового керна (определение его состава и происхождения), отобраны пробы на газовые, изотопные и биологические анализы", — говорится в сообщении.

Озеро Восток в Антарктиде является уникальной водной экосистемой, которая была изолирована от земной атмосферы и поверхностной биосферы на протяжении миллионов лет. Его изучение играет огромную роль в исследовании изменений климата в последние тысячелетия.

Источник: РИА Новости

Звание первых певцов животного мира обычно отдают птицам, но и звери, оказывается, могут быть весьма и весьма изощрены в звуковых сигналах. Нет, речь не о китах и дельфинах. Исследователи из Цюрихского университета (Швейцария) изучали «разговор» полосатых мангустов и пришли к выводу, что их односложные крики образуются из гласных и согласных по той же схеме, что и у человека.

Язык полосатых мангустов оказался сложнее, чем считалось. (Фото Nature Photographer.)Считается что животные из-за своей анатомии не могут добиться большого разнообразия слогов, поэтому те из них, что демонстрирует богатую «речь» — вроде птиц или китов, пользуются разнообразными комбинациями и повторениями весьма ограниченного числа слоговых единиц. И потому простые возгласы наподобие знака приветствия или знака тревоги не отличаются большой сложностью. Однако на сей раз зоологи обнаружили нечто иное.

Учёные сравнивали поведение животных в их естественной среде с акустическими характеристиками их возгласов. «Позывные» у полосатых мангустов очень короткие, от 50 до 150 мс. Тем не менее учёные считают, что в слогах у мангустов акустические характеристики меняются, то есть в начале сигнала звук выглядит иначе, чем в конце. Как пишут исследователи в журнале BMC Biology, начальный звук каждого сигнала обозначал само животное, был чем-то вроде индивидуальной подписи, а конечный, более гласный, указывал на то, чем зверь занят в данный момент (спасается, ищет пищу, приветствует кого-то и т. д.).

То есть короткие возгласы мангустов оказались довольно сложно структурированными и содержащими больше информации, чем можно было ожидать. Исследователи сравнивают это со слогами человеческого языка, которые состоят из набора гласных и согласных, хотя у нас их комбинация может быть довольно сложна, а звуки несут всё-таки иную информацию. Однако это не отменяет того факта, что ранее считавшиеся простыми животные звуки оказались довольно сложными. Исследователи полагают, что это можно обнаружить не только у мангустов, но и, к примеру, у амфибий или летучих мышей, чьи песни состоят из множества слогов. Вполне возможно, что вообще все животные, у которых есть хоть какой-то дар голоса, располагают куда более развитой системой звуковых сигналов.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Вокруг любого живого существа есть слабое электрическое поле. Некоторые животные научились чувствовать его, чтобы удобнее было находить добычу. У акулы, например, есть специальные рецепторы — ампулы Лоренцини, усеивающие её голову; с их помощью акула или скат могут найти спрятавшуюся, зарывшуюся в ил или песок добычу.

Коричневополосая кошачья акула (здесь и ниже фото Ryan M. Kempster / University of Western Australia)Однако то же электрическое поле может служить не только сигналом к нападению, но и знаком тревоги. Недавние исследования показали, что молодые кошачьи акулы и летние американские скаты, почувствовав электрическое поле, замирают на месте (совсем как грызуны, когда чувствуют опасность). Новые эксперименты, поставленные зоологами из Университета Западной Австралии, показали, что акулы вообще сначала учатся бояться чужого электрического поля: стрессовая реакция в ответ на него появляется уже у акульих эмбрионов.

Коричневополосая кошачья акула в яйцеИсследователи ставили опыты на коричневополосой кошачьей акуле (Chiloscyllium punctatum) — точнее, на её эмбрионах. Как и большинство кошачьих акул, она откладывает яйца, заключённые в жёсткую оболочку. Чтобы было чем дышать, маленькая акула в яйце шевелит хвостом, усиливая водообмен между яйцом и внешней средой. Однако вместе с несвежей водой во внешнюю среду выходят химические вещества, по которым яйцо можно обнаружить; кроме того, маленькая акула создаёт потоки воды, а работа мышц изменяет её собственное электрическое поле. Всё это может привлечь хищников.

Поэтому, если акула в яйце чувствует чужое электрическое поле, она перестаёт двигать хвостом и жабрами — то есть в буквальном смысле задерживает дыхание, чтобы не выдать себя. При этом, как пишут исследователи в веб-журнале PLoS ONE, маленькие акулы какое-то время помнят электрический сигнал, и если он появляется снова в ближайшие минут сорок, то первоначального страха уже не вызывает. Авторы работы полагают, что эти данные помогут создать инструмент для отпугивания акул — как маленьких, так и больших. Хотя это будет непросто, ведь большие акулы, пожалуй, забывают о том, что боялись в детстве чужого электричества.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Учёные, работающие с данными космического аппарата «Кассини», пришли к выводу, что поверхность озёр и морей Титана могут украшать углеводородные льдины. Присутствие последних позволяет объяснить странности в отражающей способности поверхности этого спутника Сатурна.

Формирование углеводородного льда на поверхности моря Титана в представлении художника (изображение NASA / JPL-Caltech / USGS)Кроме того, как отмечает соавтор исследования Джонатан Лунин из Корнеллского университета (США), на границе жидкой и твёрдой сред могут протекать особые химические реакции, которые открывают интересные перспективы для возникновения экзотических форм жизни. Возможно, подобные процессы сыграли важную роль и в появлении земной жизни.

Озёра Титана отражают радиоволны различным образом. Возможно, эта вариативность связана с наличием льда. (Изображение NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell.)Титан — единственное тело Солнечной системы (помимо Земли) со стабильной жидкостью на поверхности. Различие лишь в том, что здесь вода, а там этан, метан и прочие углеводороды. Это обстоятельство не расстраивает специалистов, ведь этан и метан — органические молекулы, которые способны послужить строительными блоками для более сложной химии, ведущей к жизни. И если верить «Кассини», то северное полушарие Титана покрыто огромными морями, а в южном расположено множество озёр.

Твёрдый метан плотнее жидкого, поэтому до сих пор никому не приходило в голову предполагать наличие льда на поверхности этих бассейнов. Но в новой модели учтено взаимодействие между озёрами и атмосферой, приводящее к различному составу льдин (в противном случае они просто тонули бы), изменениям температуры и образованию азотных карманов. Оказалось, что зимний лёд вполне может плавать в озёрах и морях Титана при температуре ниже точки замерзания метана (90,4 K), если он хотя бы на 5% состоит из «воздуха» (в атмосфере Титана намного больше азота и почти нет кислорода). Кстати, это справедливо и для состава молодого морского льда на Земле.

Если температура падает всего на несколько градусов, лёд тонет из-за относительной доли азота в жидкости по сравнению с твёрдым телом. Если температура близка к точке замерзания метана, некоторые льдины удерживаются на поверхности и постепенно смерзаются, подобно тому как это происходит с молодым льдом Арктики.

В цвете льда учёные ещё не разобрались. Скорее всего, он бесцветен, как и на Земле, но с красновато-коричневым оттенком, характерным для атмосферы Титана.

Радар «Кассини» обязательно проверит эту модель, наблюдая за тем, как меняется отражательная способность поверхности озёр и морей. При этом надо будет учесть, что весной северные озёра Титана становятся ярче, так как с глубин поднимаются затонувшие ранее глыбы льда. С дальнейшим потеплением они снова потускнеют.

Результаты исследования будут опубликованы в журнале Icarus.

Исочник: КОМПЬЮЛЕНТА

Изумрудная тараканья оса ведёт себя подобно многим другим паразитическим осам: найдя американского таракана, она парализует его, оттаскивает в нору и откладывает на него яйцо. Личинка, вылупившись, питается свежим мясом пока ещё живого таракана.

Изумрудная тараканья оса и её жертва (фото Radio Ga Ga Broadcasts Again)Однако даже живой таракан буквально набит разными бактериями, которые могут доставить множество неприятностей не только человеку, но и личинке осы. Как выяснили зоологи из Университета Регенсбурга (Германия), личинки учитывают сильнейшую антисанитарию внутренностей таракана и… дезинфицируют их, перед тем как съесть. Исследователи сумели понаблюдать за жизнью личинки изумрудной осы внутри жертвы, сделав в таракане что-то вроде крохотного окна: получилось этакое реалити-шоу «Дом», правда, совсем уж неаппетитное. Учёные сделали видео с личинкой, которая покрывает ткани таракана своим секретом, выделяемым изо рта.

Проведя химический анализ секрета личинки, учёные обнаружили в нём меллеин и микромолид, которые замедляют рост ряда микроорганизмов. Например, эти вещества неблагоприятны для бактерии Serratia marcescens, которая чаще прочих встречается в организме таракана и относится к роду серратий, вызывающих тяжёлые заболевания, от кишечных токсикозов до сепсиса и пневмонии. Сама по себе бактерия может довольно быстро убить личинку, но у той есть средство защиты — обеззараживающий антибактериальный секрет.

Результаты своей работы учёные опубликовали в журнале PNAS.

В мире около 80 тысяч видов паразитических ос. Несмотря на то что взрослые насекомые изучены довольно хорошо, поведение личинок этих ос остаётся во многом загадкой. Очевидно, что большинство из них сталкиваются с проблемой заражения своих хозяев бактериями, но конкретные антибактериальные механизмы известны лишь у единичных видов. Так, личинки Pimpla turionellae обеззараживают хозяина-бабочку с помощью секрета, выделяемого из ануса. А пчелиные волки, вскармливающие личинок пчёлами, покрывают тела своих жертв особым маслянистым секретом, который препятствует проникновению воды в ткани пчелы и тем самым замедляет развитие грибов и других патогенов. Надо думать, что это лишь вершина айсберга — и по мере дальнейшего изучения паразитических ос откроются и другие антибактериальные средства защиты, с помощью которых насекомые обеззараживают свою еду.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Самцам и самкам осы Ooencyrtus kuvanae, паразитирующей на яйцах непарного шелкопряда, найти друг друга легко. Непарный шелкопряд делает кладки, и оса-мать может заразить сразу много находящихся рядом яиц. Вылупившееся более или менее одновременно потомство может незамедлительно приступить к выбору полового партнёра, не ища его по всей округе.

Самцы некоторых ос-паразитов научились так метить самок, что никакой другой самец на них больше не покусится. (Фото Nigel Cattlin.)Однако самка Ooencyrtus kuvanae делает за свою недолгую жизнь только одну кладку, то есть и спаривается всего один раз. Самцы же могут совокупляться многократно, и с точки зрения эволюции чем чаще они будут это делать, тем лучше для их генов. То есть получается, что между самцами ос должна идти нешуточная борьба за их «одноразовых» самок. Исследователи из Университета Саймона Фрейзера (Канада) обнаружили любопытную уловку, которой пользуются самцы Ooencyrtus kuvanae, чтобы оплодотворить побольше самок.

Если в компанию самок приходит только один самец, он просто спаривается с ними по очереди. Если же самец обнаруживает рядом с собой конкурента, его тактика меняется. Он не спаривается, но старается набрать себе гарем — метит самок, которых собирается оплодотворить. Он их, если можно так сказать, откладывает про запас.

Как это происходит, зоологи описали в статье в Behavioural Processes. Самец подходит к самке слева и постукивает своими антеннами по её антеннам. При этом он, как полагают исследователи, оставляет на усиках самки следы особого феромона, который делает её недоступной для конкурентов. Другие самцы избегают контактировать с такой самкой, а если кто-то всё-таки подойдёт к ней, самка сама убежит.

Для самца выгода очевидна: ему проще пометить несколько самок, чтобы потом вернуться к ним, чем последовательно спариваться со всеми, кто встретится на пути. Однако зоологи полагают, что это выгодно и самкам. Первый добравшийся до самки может обладать лучшими генами, и потому самка как бы остаётся в ожидании наиболее сноровистого кавалера: уж лучше сохранить метку того, кто нашёл её первой, чем уступать «номеру два» или «номеру три», даже если они готовы немедленно спариться.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Несмотря на первые ростки жизни, древняя Земля была не самым приятным местом. Поверхность планеты регулярно побивалась космическими камнями, атмосфера не содержала кислорода и, следовательно, не имела озона для защиты поверхности от воздействия УФ-излучения. Кроме того, молодое Солнце производило на 25% меньше энергии, чем сегодня, в результате чего средняя температура на Земле близ поверхности должна была находиться ниже точки замерзания воды.

Юная солнцеподобная звезда 1RXS J160929.1-210524 и её планета (изображение Gemini Observatory, D. Lafreniere, R. Jayawardhana, M. van Kerkwijk / Univ. Toronto)Но она там не находилась. Геологические данные свидетельствует о существовании жидких океанов вскоре после образования планеты, и первые полтора миллиарда лет истории Земли не оставили нам следов оледенения. Эту головоломку — парадокс слабого молодого Солнца — первыми в 1972 году описали Карл Саган и Джордж Маллен.

С тех пор предложено множество гипотез. Одни считают, что Земля обладала меньшей отражательной способностью из-за недостатка континентов и сниженного облачного покрова, в результате чего поглощала больше солнечного света. Другие ставят на парниковые газы. Много усилий потрачено на вычисление объёмов CO₂, метана и более экзотических соединений вроде карбонилсульфида (OCS) в древней атмосфере, которая, к слову, была тогда, скорее всего, плотнее, что повышало эффективность парниковых газов.

Комбинации этих факторов достаточно, чтобы решить парадокс, но невыясненными остаётся множество деталей. Робин Вордсворт и Раймон Пьерюмбер из Чикагского университета (США) предлагают связать ещё один кусочек головоломки со взаимодействием в атмосфере водорода и азота.

Ни тот (H₂) ни другой (N₂) по отдельности не является парниковым газом, то есть не поглощает инфракрасное излучение, испускаемое планетой (этот факт определяется их молекулярной структурой). Однако при их столкновении происходят странные вещи. На какое-то мгновение они начинают вести себя как одна большая молекула парникового газа. Этот процесс, кстати, играет важную роль в энергетическом балансе спутника Сатурна Титана.

До недавнего времени считалось, что в ранней земной атмосфере было очень мало водорода, ведь ему ничего не стоит улететь в космос благодаря своей малой массе. Но сейчас доказано, что скорость потери этого элемента переоценивалась и в древности он присутствовал в значительном количестве.

Авторы нового исследования вычислили, что вышеуказанные столкновения могли нагреть Землю на целых 10−15 ˚C. Если это действительно так, то даже умеренного влияния других факторов было бы более чем достаточно, чтобы планета не замерзала. (Впрочем, одна из недавних работ показала, что юное Солнце давало ещё меньше тепла, поэтому другие факторы могли понадобиться в полном объёме.)

Очевидно, что поглощение инфракрасного излучения таким способом играло важную роль лишь до тех пор, пока атмосфера была насыщена водородом. Всё изменилось, как только на сцену вышли бактерии, которые перерабатывают углекислый газ и водород в метан и воду. Метан поглощает инфракрасное излучение лишь на определённой длине волны, и поэтому по достижении определённой концентрации вклад дополнительного метана в парниковый эффект становится незначительным. Метаногены, вероятно, очень быстро достигли этой точки, после чего потребление углекислого газа и водорода стало давать в остатке охлаждающий эффект. Кроме того, высокая концентрация метана должна была привести к образованию дымки, отражавшей солнечный свет.

Поэтому исследователи предполагают, что обширное оледенение, случившееся около 2,9 млрд лет назад, могло быть обусловлено, как ни странно, биологическим производством метана. Здесь остаётся много неизвестных, так что простор для исследований ещё есть.

В комментарии к статье с результатами исследования Джеймс Кастинг из Университета штата Пенсильвания (США) отмечает, что выводы коллег имеют внеземное значение. Если H₂ и впрямь способен нагреть планету земного типа, становится возможным существование жизни на аналогичных молодых планетах (в том числе на древнем Марсе), расположенных в десять раз дальше от солнцеподобной звезды, чем Земля.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Крупнейшее вымирание биологических видов в истории планеты могло быть отчасти вызвано озоноразрушающими газами, выброшенными в ходе активной вулканической деятельности.

Карта сибирских траппов (Wikimedia) Исследователи давно пытаются объяснить «великое вымирание», имевшее место в конце пермского периода, когда с лица земли исчезло около 90% морских видов и 70% сухопутных. Некоторые считают, что это был сильно растянутый во времени процесс, вызванный несколькими факторами вроде постепенного изменения химии океана и атмосферы. Другие винят некое катастрофическое событие — например, выброс метана с морского дна или столкновение с астероидом.

Земля 260 млн лет назад незадолго до начала извержений, которые проходили на восточном берегу неглубокого моря (обозначено голубым) Северного полушария. (Wikimedia.) Многочисленные крупные извержения вулканов тоже могли сыграть свою роль. 250 млн лет назад в результате серии извержений более 2 млн кв. км Сибири было залито лавой. Бенджамин Блэк и Линди Элкинс-Тэнтон из Массачусетского технологического института (США) обнаружили на удивление значительное количество фтора и хлора в сибирских траппах — до 1,95% и 0,75% массы образца соответственно. Это много больше, чем в подобных месторождениях в других концах света — например, в деканских траппах (Индия) и платобазальтовых образованиях реки Колумбия (США). 

Эти элементы, вероятно, не входили в состав магмы, когда она начинала своё путешествие из земных глубин, но были захвачены ею по мере прохождения через богатые солями породы незадолго до извержения.

Расчёты, основанные на полученных данных, показали, что сибирские вулканы могли выбросить в атмосферу до 9 трлн т серы, 8,5 трлн т фтора и 5 трлн т хлора: это должно было привести к кислотным дождям. А если извержения были в меру сильными, то элементы могли оказаться высоко в атмосфере и нанести вред озоновому слою точно так же, как хлорфторуглероды делают это сегодня.

Если это и не было причиной вымирания, то по крайней мере изрядно ему способствовало.

Результаты исследования были представлены на конференции Американского геофизического союза.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Примерно с 750 до 650 миллионов лет назад разбалансированный механизм климата сделал нашу планету такой, как на этой картинке. Удивительно, что жизнь ухитрилась тогда не прерваться (иллюстрация с сайта physicsworld.com)  Примерно 700 миллионов лет назад, когда глобальное оледенение было настолько мощным, что льды доходили до экватора, в океане оставались свободными небольшие районы. Ключ к выживанию биосферы в один из самых критических для неё моментов обнаружили учёные из Британии и Австралии.

Структуры типа HCS возникают на морском дне, когда над ним регулярно проходят крупные волны. Открытие означает, что в некоторых районах планеты даже в стертовское оледенение существовала не занятая льдами вода.

По мнению авторов статьи, вышедшей в журнале Geology, такие участки были оазисами, которые помогли биосфере пережить тяжёлый период. Хотя значительная часть жизни тогда была уничтожена, часть организмов перенесла и холод, и длительное заточение под мощным льдом, чтобы позже прийти к новому всплеску эволюции.

Как сообщает BBC, эта находка является важным кусочком мозаики в гипотезе "Земли-снежка" (Snowball Earth), получившей не так давно прямое подтверждение. Здесь ещё не до конца понятны причины столь сильного оледенения планеты, хотя учёные уже выяснили ряд интересных деталей последующего оттаивания.

О том, как жизнь могла сохраниться в течение эпох даже без света, рассказали необычный эксперимент с фототрофами и открытие древних бактерий в кровавом водопаде. Теперь же выясняется, что даже в самые суровые моменты криогения кое-где в океане оставались участки, дававшие микроорганизмам доступ к солнечным лучам и кислороду.

Источник: MEMBRANA

Подсчеты показали, что такая незначительная пища, как криль, делает огромного кита самым эффективным морским организмом по потреблению энергии.

Голубой китМногим кажется удивительным, что усатые киты – самые большие животные на планете — питаются такой мелочью, как планктон. Исследовать, насколько эффективен способ питания кита, решили канадские биологи из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia). Они подсчитали, сколько энергии получает голубой кит с каждом «глотком» криля и сколько энергии он тратит на погружение и на добычу криля.

Чтобы оценить энергетические запасы криля, который попадает в пасть киту за один заглот, Роберт Шедвик (Robert Shadwick) и его команда сначала оценили, насколько у кита большая глотка: вычислили объем его ротовой полости, используя зоологические и анатомические данные. Затем они оценили плотность криля в его скоплениях в океане, и, наконец, количество рачков, попадающих в рот кита за один раз. Оказалось, что кит получает от 35000 до 2000000 кДж (или, от 8350 до 480000 ккал). Результат зависит от плотности «пастбища».

Чтобы подсчитать энергетические затраты голубого кита, ученые обвешали взрослое животное гидрофонами, датчиками давления и акселерометрами – приборами для измерения ускорения. Голубой кит ныряет на время от 3 до 15 минут и за одно погружение совершает до шести атак на косяки криля. Биологи вычислили скорость кита во время таких атак и силу, которую он затрачивает на движение и на захват рачков, преодолевая сопротивление воды. Получилось, что кит тратит около 3226 кДж (около 770 ккал) на один бросок на криль.

По подсчетам канадских биологов, за один «глоток» криля кит получает энергию в среднем в 240 раз больше, чем тратит на его добычу. А когда они рассчитали энергетические затраты и прибыль за одно погружение, получилось, что пища дает киту в 90 раз больше энергии, чем ему приходится тратить. Так что эффективность питания огромного голубого кита выше, чем у всех прочих морских организмов. Но биологи подчеркивают, что такая эффективность может быть достигнута лишь при высокой плотности криля.

Энергетику питания кита ученые описали в журнале Journal of Experimental Biology.

Источник: Infox.ru