Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #69

Исследователи рассказали, что умные технологии не делают нас глупее.
У растений нет ни синапсов, ни нервной системы.
Микроорганизмы из желудка коровы переработали пластик.
В России впервые успешно клонировали корову.
Разработан новый метод поиска преступников.
В Китае создали квантовый компьютер мощнее, чем у Google.

Новости одной строкой

Исследователи заявили, что запрет левого поворота на некоторых перекрестках позволит избавиться от заторов.
Китайцы впервые вышли в открытый космос из базового модуля "Тяньхэ" орбитальной станции "Тяньгун".
Употребление всего 5 черносливов в день снижает риск сердечных заболеваний и воспалений.
В Израиле и в северном Китае найдены ископаемые черепа, которые датированы средним плейстоценом: израильскому черепу около 120 тысяч лет, а китайскому — 146 тысяч лет. И тот, и другой, судя по морфологии, представляют отдельные линии людей, существовавших в ту эпоху.
Исследователи рассказали, что умные технологии не делают нас глупее.

Научная среда

LIGO и Virgo увидели гравитационные волны от слияния нейтронной звезды и черной дыры

Обсерватории LIGO и Virgo впервые достоверно зарегистрировали гравитационные волны от слияния нейтронной звезды и черной дыры. Предполагается, что при этом образовались черные дыры, а источники всплесков находятся на расстоянии около миллиарда световых лет от Солнца.

За последние четыре десятилетия в ходе электромагнитных наблюдений было найдено 19 двойных нейтронных звезд, а гравитационно-волновые обсерватории LIGO и Virgo регистрируют, в основном, двойные сливающие черные дыры, и лишь два события, зафиксированные в третью наблюдательную кампанию, относились к кандидатам в пару из нейтронной звезды и черной дыры. Тем не менее в случае GW190426 вероятность ложного срабатывания оказалось достаточно высокой, а в случае GW190814 расчетная масса кандидата в нейтронную звезду, составившая 2,59 массы Солнца, оказалась слишком большой для объекта подобного рода.

Ученые пришли к выводу, что сценарий возникновения всплеска GW200105 на уровне достоверности 90 процентов заключается в слиянии черной дыры с массой 8,9 массы Солнца и нейтронной звезды с массой 1,9 массы Солнца, а в случае GW200115 черная дыра обладала массой 5,7 массы Солнца, а нейтронная звезда —1,5 массы Солнца. В обоих случаях в результате слияния образовалась черная дыра.

Полную версию материала читайте по ссылке.

У растений нет ни синапсов, ни нервной системы

За последние 15 лет зародилась и развилась провокационная идея. Согласно ей, у растений возможно существование аналога нервной системы. У этой идеи есть и сторонники, и противники. Недавно вышли две статьи о том, что флоэма – проводящая ткань сосудистых растений – способна пропускать электрические сигналы на большие расстояния и работает как нервная система. Ученые из Гейдельбергского университета в своем обзоре оспаривают выводы этих статей.

Химические синапсы растений. В химических синапсах отшнуровываются везикулы с нейромедиатором. Авторы статей считают, что при повреждении растений (паразитами, травоядными), образуются везикулы с каллозой и пектином. Эти везикулы сливаются с плазматической мембраной клетки хозяина, их содержимое высвобождается. Но это не то же самое, что везикулы с нейромедиатором у животных.

Плазмодесмы = электронные синапсы? Плазмодесмы растений сравнивают с электронными синапсами последние 50 лет. Но только недавно нашли подтверждение тому, что плазмодесмы действительно проводят электричество. Правда в мизерном количестве – электричество ослабевает при каждом переходе через плазмодесмы, чего не наблюдается в синапсах.

Ну а флоэма – это не гигантская и примитивная нервная система.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Плазмодесма, которую нейробиологи растений называют синапсом.

Микроорганизмы из желудка коровы переработали пластик

Австрийские исследователи продемонстрировали способ переработки пластика при помощи ферментов, выделяемых микроорганизмами желудка коровы. В работе ученые гидролизовали три полиэфира – полиэтилентерефталат (ПЭТ), полиэтиленфураноат (ПЭФ) и полибутиленадипаттерефталат (ПБАТ), используя жидкость из рубца – отдела четырехкамерного желудка крупного рогатого скота.

Перспективным методом переработки пластика сейчас является ферментативный гидролиз при помощи бактерий. Например, в 2016 году японские микробиологи, исследуя почву вблизи завода по производству полиэтилентерефталата, выделили штамм бактерий Ideonella sakaiensis 201-F6, способный гидролизовать ПЭТ. Эти бактерии смогли переработать тонкую (0,2 миллиметра) полимерную пленку за шесть недель. А в прошлом году французским ученым из Университета Тулузы удалось усовершенствовать фермент кутиназу LCC, полученную из листового компоста листьев, которая работала эффективнее фермента из Ideonella sakaiensis: она смогла расщепить до 90 процентов ПЭТ на мономеры за 10 часов. Однако все еще существует потребность в более эффективных ферментах, позволяющих масштабировать процесс переработки.

Теперь исследователи во главе с Феличе Куартинелло (Felice Quartinello) из Венского университета природных ресурсов и естественных наук решили использовать ферменты, производимые микроорганизмами рубца жвачных животных, для разложения полиэфиров. Этот процесс в перспективе можно масштабировать, учитывая широкое распространение скотобоен.

Чтобы идентифицировать микробное сообщество рубца, исследователи выделили генетический материал из одного миллилитра рубцовой жидкости для секвенирования. Среди бактерий в рубце преобладали бактерии рода Pseudomonas, которые могли играть важную роль в гидролизе полиэфиров.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Новый катализатор поможет мгновенно очищать воду

Британские химики создали катализатор на базе наночастиц палладия и золота, который может за полминуты очищать воду от болезнетворных микробов и органических загрязнений.

Исследователи из университета Кардиффа, Великобритании предложили свой способ, который позволит улучшить технологии обеззараживания воды и предоставит возможность обеспечить чистой водой сообщества, которые в ней больше всего нуждаются. В своей работе они описали катализатор, который превращает водород и кислород из воздуха в перекись водорода.

Еще одним популярным способом очистки воды является применение перекиси водорода, однако в процессе ее производства часто добавляют стабилизирующие вещества, чтобы за время транспортировки до потребителя она не потеряла свои свойства. К сожалению, эти вещества могут влиять на эффективность перекиси как дезинфицирующего средства.

Полную версию материала читайте по ссылке.

В России впервые успешно клонировали корову. Это может привести к созданию гипоаллергенного молока

Биологи из ВНИИ животноводства им. Эрнста, Сколковского института науки и технологий, МГУ и других организаций объявили о первом успешном клонировании коровы в России. Совсем недавно животному исполнился год, теперь оно может помочь ученым в создании гипоаллергенного молока.

Как утверждает команда, клонирование коровы – это первый этап масштабного проекта, в рамках которого биологи планируют с помощью геномного редактора CRISPR/Cas9 создать новую породу, молоко которой будет гипоаллергенно для людей с непереносимостью лактозы.

Сейчас, когда ученые знают, что могут успешно клонировать животных, они приступают к модификации ДНК донорских клеток. Команде уже удалось удалить белки, ответственные за бета-лактоглобулин, который вызывает непереносимость лактозы. Это стало возможно благодаря внесенным изменениям в геном клонированной коровы: отключению генов PAEP и LOC100848610, которые производят бета-лактоглобулин.

Сейчас биологи выращивают стадо из десятков коров, которые будут вынашивать генномодифицированных телят.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Земля начала приближаться к Солнцу

Это событие происходит в истории планеты уже не впервые, и у нас есть простое объяснение.

В центральной части России стоит жаркая засушливая погода, виной чему, кроме всего прочего, является наше Солнце. Но вы удивитесь, узнав, что в данный момент (с 2 по 6 июля) Земля находится в самой удаленной от Солнца точке своей орбиты — в афелии. То есть сейчас расстояние между Землей и Солнцем составляет 152 100 527 километров или на 5 007 364 километров дальше от Солнца, чем 2 января, когда Земля находится в перигелии (ближайшей точке к Солнцу) — разница в расстоянии 3,3%, а получаемом тепле — 7%. Да, орбита Земли не идеально круглая, а вытянутая. Теперь, а точнее с завтрашнего дня, наша планета начинает приближаться к Солнцу.

Полную версию материала читайте по ссылке.

В Китае создали квантовый компьютер мощнее, чем у Google

До сих пор установка Google под названием Sycamore считалась самой производительной среди квантовых компьютеров. Новый китайский процессор Zuchongzhi теперь побил рекорд американского IT-гиганта.

В 2019 году Google объявила, что ее процессор Sycamore с 54 кубитами достиг квантового превосходства – то есть, смог решить задачу, с которой любой классический компьютер не смог бы справиться на разумном временном интервале. Теперь команда китайских исследователей представила новый процессор с 66 кубитами. Используя в эксперименте всего 56 из них, ученые показали, как устройство решает тестовую задачу, которая минимум в 100 раз сложнее того, что использовали специалисты Google для демонстрации возможностей Sycamore.

Процессор китайской команды Zuchongzhi назван в честь математика Цзу Чунчжи, который смог найти значение числа пи с такой точностью, что улучшить ее удалось лишь через 1000 лет. Новое устройство использовало «всего» 56 кубитов, но и с этим количеством смогло решить тестовое задание за 70 минут. Китайские исследователи сообщают, что использованная для тестов задача была минимум в 100 раз сложнее той, что Google "скармливала" Sycamore.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Физики раскрыли загадку "магического угла" графена

Численное моделирование показало, что расхождения между теорией и экспериментами с двухслойным графеном могут быть объяснены небольшими напряжениями, приложенными к образцам и вызывающими деформации материала.

В новой работе исследователи смогли избежать этой проблемы – они смоделировали небольшое количество низкоэнергетических электронных полос вокруг уровня Ферми материала и «заморозили» электроны с энергиями вне этого диапазона. Моделирование только этого подмножества позволило им создать достаточно протяженный образец виртуального скрученного на магический угол двухслойного графена. Используя эту модель, ученые смогли выявить специфические свойства материала.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Разработан новый метод поиска преступников

Искать преступников – непростое дело. Чтобы облегчить этот процесс правоохранительным органам, ученые сделали первые шаги в разработке нового метода идентификации перемещений преступников. Он предполагает химический анализ почвы и пыли, обнаруженных на оборудовании, одежде и автомобилях на месте преступления.

Используя геохимический анализ, ИК Фурье-спектроскопию, рентгеновскую флуоресценцию, магнитную восприимчивость и масс-спектрометрию, команда смогла исключить «из подозрения» 60% исследуемой территории. Доктор Патрис де Карита, главный научный сотрудник Geoscience Australia, сказал:

Большая часть криминалистики связана с исключением подозреваемых, поэтому возможность исключить 60% площади является существенным вкладом в успешное обнаружение образца. Вы можете сократить время, риски и инвестиции, связанные с текущим расследованием. Чем больше параметров мы рассматриваем, тем точнее система.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Израильтяне первыми применили рой дронов в бою

Армия обороны Израиля в мае провела более 30 операций с помощью роя дронов. По их данным, это первое применение роя беспилотников в бою. Как пишет New Scientist, беспилотники определяли местонахождение и атаковали боевиков.

Технология объединения беспилотников в рои должна повысить шансы на успешную разведку хорошо защищенных объектов, снизить нагрузку на операторов и значительно уменьшить боевые потери. Американские военные уже испытывали рой из сотни дронов, а российские – программное обеспечение для объединения отдельных беспилотников в группы. Но о применении этой технологии в бою до недавнего времени не сообщалось.

По словам представителя армии обороны Израиля, всеми дронами управлял один оператор. Рядом с ним находился командующий, принимавший решения. Еще несколько солдат занимались распаковкой и зарядкой аппаратов. Израильские военные планируют не останавливаться на достигнутом и вооружить роями дронов различные сухопутные подразделения. СМИ утверждают, что рой дронов, впервые побывавший в бою, это квадрокоптеры разработки Elbit Systems, но представитель армии обороны страны этого не подтвердил.

Разрабатывать рои беспилотников помогает наблюдение за птицами и насекомыми, которые умеют летать, плыть или плыть в одном направлении, не сталкиваясь с препятствиями и друг с другом.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Научные видео

Основные источники:

Спасибо за внимание, и помните, что никогда не поздно "Учиться, учиться и еще раз учиться!"

Прошлый выпуск рубрики:

Самый древний штамм чумы появился 5000 лет назад от укуса бобра.
Создан биоразлагаемый пластик из растительного сырья.
На севере Аляски нашли остатки новорожденных динозавров семи неродственных видов.
Музыковеды узнали, какие композиции заставляют тратить больше денег.
Потенциально самый крупный объект Облака Оорта оказался огромной кометой.
Найден "Вороний камень", неподалеку от которого проходило Ледовое побоище.