Разные разности

01.10.2016 02:50:00

Превращение внутри молекулы водорода сильно зависит от температуры.

Молекула водорода из двух атомов может быть в двух состояниях — орто и пара, что предсказали еще Гейзенберг и Хунд. В первом случае спины обоих протонов направлены одинаково, а во втором — в противоположных направлениях. Специалист по спиновой химии назовет эти состояния синглетным и триплетным и отметит, что есть химические реакции, которые с водородом в одном состоянии идут, а в другом — запрещены. А последствия могут быть вселенского масштаба — синтез органических веществ в космосе начинается именно с реакции молекулы водорода, и космохимикам нужно знать, сколько имеется в наличии синглетного водорода и сколько триплетного. При нормальных условиях 75% водорода пребывают в ортосостоянии, а 25% — в парасостоянии. Однако при низкой температуре (менее 20 К) весь ортоводород переходит в параводород. Превращение дает столько тепла, что если от ортоводорода заранее не избавиться, проведя конверсию на металлическом катализаторе, то при сжижении добрая половина газа, нагревшись, улетит прочь. В космосе же такая конверсия происходит на ледяной частице — именно она забирает возникающее при перевороте тепло.  

Детали конверсии изучали японские исследователи из университета Хоккайдо во главе с профессором Ватанабе Наоки. Они создали установку, которая позволяет измерять соотношение количеств орто- и параводорода при низких температурах. Оказалось, что нагрев всего на семь градусов, с 9 К до 16 К, в десять раз меняет скорость конверсии. Теперь создателям теории эволюции молекул придется существенно пересмотреть свои взгляды и постараться выяснить, какова была точная температура ледяных частиц межзвездного пространства в разные эпохи эволюции Вселенной.

 

  «Physical Review Letters», 2016, 116, 253201; doi: 10.1103/PhysRevLett.116.253201

 >>
27.09.2016 22:19:00

...в быту восточных славян накануне образования древнерусского государства не было замков и ключей, поскольку социальная дифференциация еще не способствовала возникновению потребности запирать свое жилье, они появились на рубеже IX-X вв., когда начались активные славяно-скандинавские контакты («Российская археология», 2016, 1, 114—122)...

...ученые призывают поклонников онлайн-игры Pokémon Go делиться со специалистами изображениями реальных животных, которых они запечатлеют во время «охоты на покемонов» в дополненной реальности; возможно, это вскоре приведет к открытию новых видов («Nature», 2016, 535, 7612, 323—324, doi:10.1038/535323b)...


...микроорганизмы в мерзлотных почвах Якутии устойчивы к длительному воздействию цезия и тория, что поможет создать микробиологические технологии для дезактивации зараженных территорий («Известия РАН. Серия биологическая», 2016, 2, 146—154)...


...в оплодотворенной яйцеклетке червя Caenorhabditis elegans есть и материнская, и отцовская митохондрии, но отцовская вскоре разрушается при участии фермента эндонуклеазы G; до сих пор детали механизма избирательного уничтожения отцовских митохондрий не были известны («Science», 2016, 353, 6297, 394—399, doi: 10.1126/science.aaf4777)...


....у нового для науки вида морских беспозвоночных форонид, обитающих в Японском море, обнаружен ранее неизвестный для форонид тип развития — личиночное живорождение («Доклады Академии наук», 2016, 467, 3, 362—364)...


...независимо от района обитания дальневосточного трепанга микробное сообщество его кишечника имеет одинаковый состав, все его представители обладают высокой биологической активностью и могут быть использованы в качестве пробиотиков в марикультуре («Микробиология», 2016, 85, 1, 92—99)...


...в представлениях европейских народов бронзового века важное место занимало божество ночного небосвода; в железном веке его символы и метафоры стали атрибутами солнца либо громовержца, а представления о божестве ночного неба преобразились в мотив всевидящего ока и образы одноглазых монстров, вроде циклопов («Stratum plus: Archaeology and Cultural Anthropology», 2016, 2, 255—264.)...


...к 2050 году Новая Зеландия будет полностью освобождена от крыс («Science», 2016, doi: 10.1126/science.aag0692)...

 >>
24.09.2016 22:16:00

...в воздухе кафе и ресторанов Москвы, где курят кальян; концентрация монооксида углерода, никотина, частиц табачного дыма и ароматических углеводородов в несколько раз превышает безопасный уровень, что опровергает мнение о безвредности кальяна («Гигиена и санитария», 2016, 95, 5, 439—444)...

...если в атмосфере планеты присутствует четырехатомный кислород О4, это может означать, что кислород абиогенный, то есть его присутствие не связано с жизнью («Astrophysical Journal, Letters», 2016, 819, 1, L13/1-L13/6)...


...исследован изотопный состав образцов с места испытания ядерного оружия «Тринити» в рамках Манхэттенского проекта; показано, что по соотношениям изотопов молибдена и по количеству плутония можно делать выводы о характеристиках бомбы («Proceedings of the National Academy of Sciences USA», 2016, 113, 29, 8104—8108, doi: 10.1073/pnas.1602792113)...


...взрослые лучше распознают состояния детей с расстройствами аутистического спектра по характеристикам вокализаций и речи, чем по мимической экспрессии («Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова», 2016, 102 6, 729—741)...


...мозг детей неандертальцев развивался так же, как у детей Homo sapiens, в частности, височные и лобные доли и мозжечок росли быстрее, чем остальные отделы мозга («Current Biology», 2016, 26, 14, R665—R666)...


...предложен метод протеомного и метаболомного анализа конденсата из воздуха, выдыхаемого новорожденными детьми, находящимися на респираторной поддержке. Выявлен ряд соединений, которые можно использовать как биомаркеры заболеваний или стадии развития ребенка («Молекулярная биология», 2016, 50, 3, 540—544)...


...в эксперименте, участников которого просили оценить моральную допустимость утилитарных действий, приводящих к спасению пятерых людей за счет смерти одного, мужчины по сравнению с женщинами скорее считают их допустимыми, то есть мыслят более утилитарно; выявлен также тренд к снижению утилитарности моральных оценок с возрастом («Психологический журнал», 2016, 37, 2, 79—91)..


...у мужчин 49—74 лет при рассматривании эротических изображений активируются области мозга, относящиеся не только к нейронному представительству эмоций, но и к системе когнитивного контроля эмоционального возбуждения и мотивационной сферы; это рекомендуется учитывать при использовании таких изображений в качестве положительных эмоциональных стимулов («Журнал высшей нервной деятельности», 2016, 66, 1, 21—25)...

 >>
22.09.2016 22:12:00

Аналог пирита поможет получать водород на солнечной энергии.

Водород — топливо той безуглеродной экономики, которая стала целью человеческой цивилизации после подписания Парижских климатических соглашений в конце 2015 года. Однако сейчас его получают электролизом воды, а электричество для этого добывают, сжигая все то же ископаемое топливо. Разрешить эту неувязочку мечтают фотохимики: они планируют использовать каталитический фотолиз воды, то есть разложение ее солнечным светом. Пока что эффективность процесса невелика, да и катализаторы дорогие — на основе платиноидов.

Физики из Висконсинского университета в Мэдисоне решили применить для решения этой задачи самые передовые теоретические знания и рассчитали катализатор методами квантовой механики. Расчет показал, что с задачей может справиться сульфид кобальта, но не простой: часть серы в нем должна быть заменена фосфором, который при освещении даст больше электронов.

Синтезировав рассчитанное соединение в виде нанопроволочек и прочих наночастиц, исследователи провели контрольные опыты и получили высокую эффективность преобразования солнечных фотонов в водород — 4,7%. Это на данный момент рекорд для фоторазложения воды с применением распространенных веществ.


«Nature Materials», 2015, 14, 1245; doi: 10.1038/NMAT4410

 >>
20.09.2016 22:11:00

Органические вещества образуются на межзвездных пылинках.

После того как зонд «Филы» в 2015 году обнаружил во льду кометы Чурюмова — Герасименко аминокислоту глицин, адепты гипотезы панспермии получили новый козырь: кометы не раз бомбардировали Землю и имеющиеся в них кирпичики белковой жизни могли стать основой первичного питательного бульона. А откуда аминокислота в комете? Комета состоит из первичного вещества той туманности, что породила Солнечную систему, стало быть, аминокислота присутствовала в ее пыли. А значит, где-то там, вдали от небесных тел, при температуре около абсолютного нуля идет синтез сложных веществ. Но как?

Аспирант Лейденского университета Даниель Пардекопер провел прямые эксперименты по выяснению механизма. Согласно его гипотезе, реактором служат частицы пыли, составляющие облака темных межзвездных туманностей. За миллионы лет минеральная основа пылинок покрывается льдом из легколетучих соединений; есть там и вода, и простейшие углеродные соединения — метан и метанол. Облака подвергаются постоянному облучению как фотонами высоких энергий, так и быстрыми ядрами. Они разрывают связи в молекулах воды и органики, создавая радикалы. Вступив в реакцию, те формируют более сложные молекулярные структуры.

Проведя эксперименты с пылинками в условиях, близких к космическим, Пардекопер сумел получить такие важные органические молекулы, как жиры и сахара. Аминокислот он, правда, не получил, указав, что этим займутся последователи. Однако уверенность, что именно ледяные частицы межзвездной пыли в составе комет или метеоритов доставляют первичные кирпичики жизни на планеты, отчего белковая жизнь должна быть вездесуща, он приобрел и постарался убедить в этом ученый совет во время защиты диссертации.

Тем временем японские астрохимики, работающие с данными инфракрасного телескопа ALMA, в 2014 году нашли вокруг протозвезды L1527 интересные кольцевые структуры. Внешнее кольцо протопланетной туманности было обогащено SO, а внутри располагались области, обогащенные ненасыщенными углеродными соединениями — ССН и циклическим С3Н2. Сегодня, анализируя состав облаков у формирующейся планетной системы IRAS 16293-2422A, они обнаружили внешнее кольцо, обогащенное карбонилсульфидом OCS, и внутреннее — метилформиатом HCOOCH3. Анализ скоростей движения потоков этих газов показал, что последний устремляется внутрь, к звезде, то есть может оказаться в составе формирующихся планет. Если не разложится при нагреве.


Агентство «AlphaGalileo», 28 июня 2016 года

 >>
17.09.2016 22:09:00

Опыты по выращиванию овощей и зелени на почве, подобной грунту Марса и Луны, проходят успешно, но не без сложностей.

Когда колонисты прилетят на Луну, а потом на Марс, они станут выращивать там еду. Естественно, с использованием местной почвы. В отличие от земной, она не только длительное время подвергалась облучению, но и обогащена тяжелыми металлами. Съедобны ли будут плоды лунной или марсианской земли? Этим вопросом озадачились голландские космобиологи из Вагенингеновского университета во главе с Вигером Вамелингом. Они намешали субстраты, по минеральному и элементному составу подобные лунному реголиту и марсианскому песку, добавили органические вещества и вырастили фасоль, салат, редиску и шпинат. К удивлению исследователей, растения не вобрали в себя тяжелых металлов: их содержание оказалось ниже, чем в контроле, который получали на земной почве. Сейчас опыты продолжают с помидорами, картошкой, рожью, горохом, однако на проведение химических анализов у исследователей нет денег; они объявили о сборе народных пожертвований (http://crowdfunding.wageningenur.nl/project/planten-kweken-op-mars). Спонсорам обещан ужин, приготовленный из «марсианских» овощей.

Тем временем на Международной космической станции, продолжая успешные опыты по выращиванию пшеницы на станции «Мир», вырастили салат и теперь готовятся к получению урожая сладких перцев. Этот опыт будет проходить на аналоге земной почвы, но в условиях невесомости. Цель та же — убедиться, что урожай съедобен.


Агентство «AlphaGalileo», 27 июня 2016 года

 >>
14.09.2016 22:07:00

Вырубка елей, заболачивание земель и выращивание мхов — вот стратегия борьбы с торфяным пожаром.

s20160821 zl2.png

Торфяные пожары — мировая проблема, поскольку торфоразработки в XX веке затронули значительные площади в северных странах. В XXI веке спрос на пальмовое масло стал причиной осушения торфяников для посадки пальм и в Юго-Восточной Азии. Цена таких пожаров велика: тысячи погибших от дыма, сгоревшие поселки, огромные выбросы вредных веществ в атмосферу; только в 2013 году азиатские торфяные пожары дали миллиард тонн углекислого газа. Удивительно, что причиной пожаров становятся не только прямые разработки болот, но и противопожарные мероприятия. Так, в Канаде прозевали плотное заселение болот елками: обычно лесной пожар сильно прореживает молодую поросль. Теперь деревья не только усиленно испаряют воду, но и затеняют почву, препятствуя росту нового мха. Почва иссыхает и может загореться, после чего пожар уйдет вглубь. «В конце концов вы получаете ландшафт, где горючего материала гораздо больше, чем до противопожарных мер», — отмечает Джеймс Уадингтон, профессор канадского Университета Мак-Мастера.

Что же делать? По мнению Уадингтона, надо не только рубить деревья и обводнять высушенные болота, но еще и сажать мох, который создаст влажную подушку на поверхности и, как показывают исследования, способен полностью предотвратить пожары. Это дорого, но лишь такое восстановление торфяных болот будет эффективным.


Агентство «NewsWise» 24 июня 2016 года

 >>
10.09.2016 22:01:00

Стволовые клетки для регенерации мышц удастся выращивать в большем количестве.

s20160807 zl1.png

Миодистрофии — наследственные заболевания, при которых происходит деградация мышечной ткани, — на нынешнем этапе развития медицины неизлечимы. Методы тканевой инженерии с использованием стволовых клеток дают надежду, что в будущем болезнь удастся победить. Для этого нужно научиться выращивать стволовые мышечные клетки, чтобы потом их подсадить пациенту и вызвать регенерацию его скелетных мышц. Но растут такие клетки в культуре крайне неохотно, зато при трансплантации охотно погибают, давая мало мышечных клеток. Поэтому исследователи ищут коктейль веществ, который сделал бы размножение стволовых мышечных клеток надежным. (Отметим, что этот же вопрос волнует и тех, кто надеется выращивать из стволовых клеток животных мясные продукты.)

Очередную попытку предприняли японские исследователи из Национального центра неврологии и психиатрии в Кодаире во главе с доктором Такедой Синъиси. Они обработали сателлитные мышечные стволовые клетки веществом из группы цитокинов, так называемым фактором, ингибирующим лейкемию, — LIF. И когда такие клетки подсадили подопытной мыши, они дали в три раза больше мышечной ткани, нежели в контроле (на фото новые клетки ярко светятся). «Насколько нам известно, это первый опыт, показывающий эффективность LIF в регенерации мышц, — говорит доктор Такеда. — Правда, механизм действия фактора пока неизвестен».


«Journal of Neuromuscular Diseases», 2016, 3, 2; doi: 10.3233/JND-160156

 >>
07.09.2016 21:58:00

Для утилизации углекислого газа растениями нужен азот. Его дадут грибы-симбионты.

Потепление климата связано с увеличением содержания углекислого газа в атмосфере. Казалось бы, это должно повышать продуктивность фотосинтеза, однако многие эксперименты показывают, что растения отнюдь не спешат наращивать биомассу в таких условиях. Впрочем, другие исследования дают противоположный результат. Это вносит неопределенность в модели будущего климата.

Международная группа, которую возглавлял аспирант лондонского Королевского колледжа Сесар Терер Морено, предприняла титаническую работу, проанализировав данные более восьми десятков экспериментов, и нашла, что все дело в доступности азота. Когда его мало, растение не может усвоить избыточный углекислый газ; требуется подкормка. Но не всегда. Если это растение живет с таким сообществом грибов (микоризой), которое извлекает из почвы именно азот, то и без удобрений фотосинтез идет ускоренно. Альтернатива — микориза, преимущественно выделяющая из почвы фосфор, — утилизации углекислого газа не поможет. (Почему-то в поле зрения исследователей не попали бобовые растения, которые снабжают себя азотом с помощью клубеньковых бактерий.) Анализ видовых предпочтений показал, что грибы, добывающие из почвы азот, дружат с деревьями, а фосфор — с травами. Стало быть, по мере развития глобального потепления нас ожидает наступление леса и бобовых на злаковую степь. Ну а человек, создавая микоризные препараты, сможет повысить урожайность без дополнительных удобрений. Работы над созданием таких препаратов активно идут в странах с передовым сельским хозяйством, вроде США.


Агентство «NewsWise», 27 июня 2016 года

 >>
04.09.2016 21:56:00

Здоровая пища проходит сквозь организм быстро.

О том, что обитатели нашего кишечника в значительной степени определяют наше здоровье, а порой и поведение, нынче знают все, кто интересуется проблемой здорового питания. Но вот как? Путешествие пищи по многометровому кишечнику человека заново исследовали микробиологи из Технического университета Дании во главе с докторантом Генрихом Мюнхом Роагером; их интересовали вещества возникающие при бактериальной переработке пищи. На первом этапе, что неудивительно, микробы разлагают углеводы, извлекая из них наиболее доступную энергию. Ничего плохого для человека при этом не происходит. Но вскоре углеводы заканчиваются, приходится разлагать гораздо более разнообразные по составу и строению вещества — белки и нуклеиновые кислоты. Чем дальше микроб живет от входного отверстия и ближе к выходному, тем менее удобоваримые соединения достаются ему — и тем в более вредные для человеческого организма вещества он их преобразует. Иными словами, нежелательно, чтобы пища в кишечнике задерживалась очень уж надолго. Побочным результатом исследования оказалось разоблачение мифа о том, что разнообразие кишечной микрофлоры свидетельствует о здоровье человека: нисколько, потому что разнообразие создается именно необходимостью разлагать все менее и менее съедобные соединения.

Рекомендации, которые дают исследователи на основании этих результатов, новизной не блещут: потреблять больше пищевых волокон и запивать их водой, чтобы ускорить прохождение, а мясом, богатым белками и тяжелым для желудка, не злоупотреблять. Про то, что сдабривание пищи специями и травами, не говоря уж про употребление спиртовых настоек до и после еды, способствует выделению желудочных соков и, стало быть, ускоряет переваривание, Роагер ничего не говорит, видимо оставляя тему на откуп другим ученым.


«Nature Microbiology», 2016, 16093; doi:10.1038/ nmicrobiol.2016.93

 >>

< 5 6 7 8 9 >

Разные разности

12.09.2018 18:00:00

Сотрудники геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова провели исследования арктического кратера на полуострове Ямал, выяснили причину его образования и открыли новое геологическое явление, ранее известное только для ледяных планет и планетоидов.

>>
07.09.2018 10:00:00

Сотрудник кафедры зоологии позвоночных МГУ имени М.В. Ломоносова в ходе международной экспедиции нашёл и описал новый вид тонконогих чесночниц. Вид назвали Leptobrachium tenasserimense.

>>
04.09.2018 10:00:00

...возможно, на Марсе есть подледное озеро жидкой воды шириной 20 км...


...редактирование геномов с помощью CRISPR-Cas9 может вызывать обширные делеции и геномные перестройки, затрагивающие многие тысячи нуклеотидов и потенциально патогенные...


...гугл-очки с функцией распознавания эмоций по выражению лица снижают проявления аутизма у детей...


>>
31.08.2018 10:00:00

Однозначно ответить на вопрос, какая сила позволяет паукам летать на своей расправленной паутине, никто не может почти двести лет. Похоже на электрическое явление, но никто пока что не собрался изучить связь паука с электричеством. Этот промах исправили Эрика Морли и Дэниэл Роберт из Бристольского университета.

>>
29.08.2018 13:00:00

Ответ на вопрос, заданный в заголовке, искали орнитологи во главе с Мартином Найфеллером из Базельского университета. Правда, не для всех птиц, а для тех, что уничтожают вредителей садов и огородов.

>>