Природа полна удивительных явлений. В процессе эволюции живые организмы научились вытворять такие трюки, что до сих пор регулярно удивляют даже видавших виды учёных. Взять вот, например, золотых рыбок (Carassius auratus) и золотых карасей (Carassius carassius). Когда эти рыбы чувствуют, что «зима близко», их организм насыщается этиловым спиртом. Норвежские учёные выяснили, что именно повышенное содержание алкоголя в рыбьих телах не позволяет разорваться тонким клеточным мембранам даже в то время, когда они на длительное время вмерзают в лёд, дожидаясь потепления.
Новый анализ генома тихоходок открыл ученым новые секреты самого живучего в мире животного, одновременно поставив под сомнения выводы, сделанные в более ранних исследованиях. Сравнив гены, взятые у двух видов тихоходок, ученые определили, как эти животные могут быть связаны с другими видами живых существ и за счет каких генов эти крохи способны выживать в результате полной дегидратации.
Как минимум три четверти человеческого генома состоит из нефункциональной «мусорной ДНК», говорят результаты последнего исследования ученых. С самого открытия Уотсоном и Криком двойной спирали ДНК в 1953 году среди научного сообщества ведутся споры о том, какая часть генома делает вас вами. И согласно эволюционному биологу Дэну Грауру из Хьюстонского университета, ответ к этой загадке скрыт в простых математических вычислениях.
Нет, я не буду рассказывать, что усатые киты очень большие. Вы и так это знаете. Как и то, что синий кит весом в 13-14 тонн — самое тяжелое существо на планете. Но бьюсь об заклад, что вы не знаете, почему эти киты, которые питаются через фильтр, такие большие. Потому что даже ученые этого не знают. Во всяком случае не знали до сегодняшнего дня. Группа ученых предложила увлекательную теорию в Трудах Королевского общества B: сводя летопись окаменелостей и филогенетическую работу (то есть определяя взаимосвязь видов друг с другом), они обнаружили, что усатые киты, вероятно, стали гигантскими всего 3 миллиона лет назад — мелочь в великой схеме эволюции — и эта трансформация, вероятно, была вызвана изменением климата. Это, конечно, заставляет задуматься о том, с какими проблемами могут столкнуться гигантские животные по мере нагрева и подкисления океанов Земли.
Чувствуете? Это ваше тело медленно разрушается. Все мы стареем, и старение приводит болезни, которые в конечном счете большинство из нас и убивают. Неудивительно, что так много исследований положено на создание противоядия от старости. Гонка между создателями антивозрастных препаратов в самом разгаре. Но приведет ли она к ожидаемым результатам? И если да, то смогут ли эти препараты позволить себе все, а не только самые богатые?
Когда японские учёные в 1995 году обнаружили на дне океана близ островов Амами загадочные круговые узоры, то долгое время гадали: кто или что является автором этих необычных произведений искусства? Таинственные рисунки возникали и исчезали в разных местах, но ни разу исследователям не удавалось застать неизвестного «художника» за его работой. Не удавалось вплоть до 2011 года, когда на протяжении 12 месяцев команда подводных учёных мониторили участок дна, где чаще всего возникали замысловатые узоры. Талантливым художником оказалась рыба вида Колючий аротрон. Но для чего ей нужны были подобные произведения искусства?
До появления людей мир был совершенно другим. Наша планета не всегда выглядела так, как сейчас. За последние 4,5 миллиарда лет она прошла через ряд самых невероятных изменений — и они совершенно неописуемые. Но мы попытаемся их описать. Если бы вы могли вернуться назад во времени на миллионы лет, вы не просто увидели бы немного других животных. Вы обнаружили бы совершенно инопланетный мир прямо со страниц научной фантастики.
Кислород является основой жизни практически всех существ на нашей планете. И появляется он, как известно из курса школьной биологии, в процессе фотосинтеза, проходящего в листьях и стеблях растений. Ученые с разной степенью успешности много раз предпринимали попытки повторения этого процесса в лабораторных условиях, но добиться приемлемого результата не удалось до сих пор. Но все может измениться благодаря исследованию американских специалистов, которые создали особый вид молекул, способных участвовать в процессах искусственного фотосинтеза.
Если температура поднимется выше определенного порога, клетка коллапсирует и умрет. Одно из самых простых объяснений этого недостатка теплостойкости состоит в том, что белки, необходимые для жизни, — те, которые извлекают энергию из пищи или солнечного света, борются с вторженцами, уничтожают отходы и так далее — чаще всего имеют невероятно точную форму. Они начинаются с длинных цепочек, затем сворачиваются в спирали и другие конфигурации, продиктованные последовательностью их компонентов. Эти формы играют важную роль в том, что они делают. Но когда все начинает нагреваться, связи, поддерживающие структуры белков, разрушаются: сперва самые слабые, а затем, когда температура поднимается, и сильные. Очевидно, разрушение белковой структуры должно быть смертельным, но до недавних пор точные подробности того, как или почему это убивает перегретые клетки, были неизвестны.
Горячая вода или холодная? Твердое мыло или жидкое? Полотенца или сушилки с горячим воздухом? Этот ритуал для многих из нас стал важнейшим — мы прибегаем к нему по нескольку раз на дню. Но как правильно это делать, вы знаете? Вымыть руки — казалось бы, что может быть проще. Хотя есть много доказательств того, что мытье рук после того, как вы побывали в туалете, перед едой или после поездки на общественном транспорте может уменьшить распространение заболеваний, только 5% людей моют руки правильно.
В науке популярна теория о том, что первая жизнь на Земле появилась в так называемом «первичном бульоне». Имеющиеся в этом бульоне элементы на базе углерода соединялись между собой в простые молекулы, пока в конечном итоге не положили начало зарождению примитивнейшей жизни. А вот дальнейший шаг в эволюции вызывает в среде ученых множество споров и дискуссий.
Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего создали наноразмерное оптоволокно, обладающее невероятным уровнем чувствительности: оно способно улавливать колебания, производимые завихрениями, создаваемыми двигающимися бактериями, а также звуковые волны, создаваемые бьющимися клетками сердечной ткани. В перспективе такой уровень чувствительности позволит специалистам следить за каждой отдельно взятой клеткой и предупреждать об изменениях в процессе их нормальной работы.
В мире известно более 4000 видов божьих коровок. Эти удивительные жуки в разных странах называются по-разному, но объединяет все эти названия их отношение к домашнему скоту. У сербов – это божья овечка, а во Франции и вовсе – божья курочка. Учёным на протяжении многих лет не давало покоя то, как божья коровка умудряется прятать крылья под свой яркий панцирь, ведь их размах куда больше размера тельца насекомого. И вот, наконец, японские исследователи разгадали мучившую их загадку.
Ученые, не один десяток лет работавшие за полярным кругом, говорят, что таяние вечных льдов способно принести куда больше проблем, чем считалось. Под непробиваемым слоем арктического льда могут скрываться десятки древних вирусов, ждущих своего пробуждения. Случиться это может в том случае, если вечная мерзлота, в которой они находятся, спадет.
Подобно островам, торчащим из гладкой поверхности океана, сновидения пронзают наш сон бессвязными эпизодами сознания. Откуда появляются эти обрывки мыслей в спящем мозгу — этот вопрос давно беспокоит ученых и философов. Десятки лет ученые связывали сны с фазой быстрого движения глаз (БДГ), когда отдыхающий мозг парадоксальным образом производит высокочастотные мозговые волны, которые очень похожи на те, что рождаются во время бодрствования.
Открытие новых видов животных – это всегда очень интересное и важное для науки событие. Учёные уверены, что в будущем их ждёт множество невероятных сюрпризов, которые природа по сей день скрывала от человечества. Взять хотя бы вот это удивительное червеобразное существо, на поверку оказавшееся самым массивным представителем двустворчатых моллюсков в мире. Выглядит, конечно, не очень привлекательно, зато сколько радости для учёных.
Кишечнодышащие черви обладают невероятной способностью к регенерации. У людей и этих червей много общих генов, поэтому ученые изучают последних в надежде когда-нибудь стимулировать регенерацию и у людей. Способность к регенерации частей тела всегда была увлекательной перспективой, вдохновляющей таких персонажей, как Росомаха, которые могут мгновенно исцелять себя и восстанавливать потерянные части тела. И теперь регенерация вдохновляет научные исследования. Многие виды животного царства могут регенерировать: членистоногие (например, скорпионы) могут выращивать придатки. Некоторые кольчатые черви могут регенерировать всего лишь из нескольких сегментов своего тела. Иглокожие (морские звезды) могут как самостоятельно ампутировать, так и повторно вырастить конечность. Амфибии (саламандры и тритоны) могут регенерировать конечность всего за месяц, а некоторые рептилии могут регенерировать свои хвосты.
В жизни клеток есть нечто жуткое. Подобно молодым героям популярных подростковых романов, клетки рождаются в строгих «обществах» органа, предназначенных для выполнения определенных ролей, предопределенных экспрессией их ДНК. Как и тела, в которых они обитают, клетки имеют ограниченную продолжительность жизни и, старея, начинают пропускать токсичные молекулы в свое окружение. Для защиты организма престарелые клетки приносят последнюю жертву: они включают молекулярный механизм, который приводит к их собственной смерти. Этот процесс называется «апоптоз», что в переводе с древнегреческого означает «мягкое падение листьев».
Насколько близки мы будем с технологиями в будущем? Как они изменят нас? Насколько близким будет это «близко»? «Призрак в доспехах» представляет собой футуристический, хай-тек, но при этом мрачный японский мегаполис, населенный людьми, роботами и технологически развитыми человеческими киборгами. Помимо сверхчеловеческой силы, стойкости и рентгеновского зрения, обеспечиваемых улучшением тела, одним из самых преобразующих аспектов нашего мира также считается идея дополнения мозга. То есть, когда мы будем киборгами, у нас будет два мозга, а не один. Наш биологический мозг — «призрак» в «доспехе» — будет взаимодействовать через нейронные имплантаты с мощными встроенными компьютерами, которые дадут нам молниеносные реакции и повышенные возможности к рассуждению, обучению и памяти.
Наши ухмылки не такие простые, как может показаться. Есть много разных способов улыбаться — и некоторые из них скрываются не только счастливые эмоции. В 1924 году студент-садист Карни Лэндис загнал в комнату в Университете Миннесоты других студентов, учителей и пациентов психологов — включая 13-летнего мальчика. Расхаживая между своих жертв с ножом, он озвучивал свои инструкции. Обезглавливание готово было начаться. Чтобы успокоить своих подопечных, он переоделся, спрятал лабораторное оборудование, накинул ткань на окна и повесил картины на стенах. Лэндис хотел знать, всегда ли определенные переживания, такие как боль или шок, вызывают одни и те же выражения лица. И чтобы узнать, он хотел их вызвать. Он усадил своих жертв, а затем нарисовал линии у них на лицах, чтобы получше разглядеть их гримасы.