Вымерший более века назад австралийский грызун оказался живым
Генетический анализ указал, что австралийская псевдомышь Гульда, которая считалась пропавшей более 150 лет, все еще жива в виде островной популяции.
Долгое время она была известна как отдельный вид грызунов, но анализ ДНК идентифицировал ее как ошибочно признанного вымершим грызуна.
Результаты исследования опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.Псевдомышь Гульда (Pseudomys gouldii) — это небольшие всеядные грызуны, которые веками были распространены на востоке и юге Австралии. Внешне они похожи на крыс, но меньше по размерам, длина около 10 см. Жили эти животные небольшими семейными группами в вырытых норах на глубине примерно 15 см.
Исторические данные свидетельствуют, что до прихода европейцев в Австралию псевдомышь Гульда были многочисленным видом на континенте. Но как это часто происходило с местными грызунами, прибытие колонизаторов сопутствовало стремительному сокращению популяций этих животных. Точная причина этого не установлена, но ученые предполагают, что австралийских грызунов могли вытеснить завезенные из Европы крысы и мыши. Или же их выловили домашние коты, прибывшие с поселенцами и все еще продолжающие наносить значительный ущерб фауне Австралии. Так или иначе, но псевдомыши стали редкими, последних представителей которых видели в 1850-х годах. Поэтому в течение последних более чем сто лет вид считался навсегда исчезнувшим на территории Австралии. Впрочем, новое исследование австралийских ученых указывает, что неутешительный вывод был сделан преждевременно.
Ученые стремились исследовать генетическое разнообразие вымерших видов австралийских грызунов, которые составляют 41% млекопитающих, вымирание которых приходится на период колонизации Австралии европейцами. Для этого они провели исследование музейных образцов 8 вымерших видов грызунов. Из них изъяли и проанализировали ДНК, впоследствии сравнив ее с геномами 42 современных видов грызунов.
Такой подход ученых позволил реконструировать филогемное дерево для вымерших видов. Оно отражает в целом десять миллионов лет уникальной эволюционной истории этих животных, утраченной после их вымирания примерно 150 лет назад.
Ученые обратили внимание, что у вымерших грызунов не наблюдается уменьшение генетического разнообразия перед исчезновением. Это указывает на то, что их вымирания происходило внезапно, а не в течение длительного времени, и до прихода европейцев эти животные жили относительно большими и стабильными популяциями.
Вместе с тем, псевдомышь Гульда оказалась не совсем вымершей. Генетически она почти не отличается от современной популяции немногочисленных грызунов, населяющих остров в заливе Шарк Западной Австралии и на протяжении более чем столетия были классифицированы как Pseudomys fieldi, или джунгар (Djoongari) на местном языке. Вероятно, удаленность острова защитила популяцию псевдомышей от кошек, лисиц и других угроз, привезенных европейцами. Поэтому ученые предлагают переклассифицировать этих животных Pseudomys gouldii, оставив им общее название Джунгарии.
ß
Палеонтологи нашли окаменелости древних растений Африки
В формации Южной Африки нашли разнообразные окаменелости растений, которые существовали на грани позднего силурийского и раннего девонского периодов.
Исследователи выделили пятнадцать таксонов, одиннадцать из которых приписали к известным ископаемым, а восемь — известных видов. Ученые также выделили три новых таксона, о чем они пишут в журнале Scientific Reports Поздний силурийский и ранней девонский периоды имели большое значение для эволюции ранних наземных экосистем. Она характеризуется постепенным упадком криптофитов и распространением растений, производят трехлучевые споры. Палеонтологические записи этого времени очень ограничены, к тому же эти окаменелости найдены преимущественно в среде, которые были тропиками. Единственной ранее задокументированной флорой из высоких широт, растения с плато Параны, которое находится в Бразилии и Аргентине, а также один из видов растений из Южной Африки.
Исследователи проанализировали различные окаменелости флоры, найденные в ранее неизвестной местности в пределах той же геологической формации южной Африки, но расположенной на сотню километров дальше на восток. Палеонтологи также сравнили эти растения с растениями плато Параны, и точнее определили возраст отложений формации.
Исследователи идентифицировали пятнадцать таксонов растений. Разнообразным среди них оказался ископаемый род куксония (Cooksonia), в этой формации ученые нашли три его вида. Другие сосудистые растения отдела реофиты со спорами различной формы также присутствуют, хотя и в меньших пропорциях. Все растения имеют схожую организацию, типичную для ранних реофитов, за исключением двух видов Yarravia oblonga и Mtshaelo kougaensis, которые демонстрируют более сложное строение. Ученые отнесли восемь из найденных таксонов к известным видам, а одиннадцать к известным родам. Также они описали три новых таксона: Krommia parvapila, Elandia itshoba и Mtshaelo kougaensis.
Кроме того, ученые зафиксировали много сходных черт в формациях Южной Африки и Бразилии. В раннем девонском периоде располагались вокруг одного осадочного плато, и скорее всего имели одинаковые климатические условия. Также ученые отмечают, что их находка представляет собой старейшую МЕГАФЛОРАУ Африки.
ß
Физическая активность снизила связанные с плохим сном риски смерти
Плохой сон связан с высоким риском преждевременной смерти, в частности от сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, но достаточная физическая активность может нивелировать этот риск.
Об этом свидетельствуют результаты исследования австралийских ученых, в которых они оценивали связь сна и физической активности с рисками смертности. Работу обнародовали в журнале British Journal of Sports Medicine. Малоподвижный образ жизни и плохой сон — основные факторы риска для здоровья современных людей. Они связаны с повышенным риском смерти от сердечно-сосудистых болезней, рака и вообще всех других причин. Несмотря на подобные угрозы, малоподвижность и плохой сон ученые преимущественно изучают отдельно. Очень мало научных работ посвящено исследованию совместного влияния этих двух явлений на здоровье человека. Ученые из Сиднейского и Ньюкаслского университетов предположили, что достаточная физическая активность могла бы даже нивелировать негативные последствия плохого сна. Известно, что она улучшает метаболическое здоровье, в частности, уменьшая резистентность клеток к инсулину, способствует уравновешиванию циркадных ритмов сна. В то же время длительный сон оставляет меньше доступного времени для занятий спортом. Итак, рассматривать эти понятия с точки зрения влияния на здоровье целесообразнее вместе, чем и занялись ученые.
Ученые проанализировали информацию о 380 055 участников исследования UK Biobank, которое обнаруживает связь между факторами окружающей среды, генетики, поведения и развитием различных заболеваний. Средний возраст участников составил 55,9 года. Все они проходили комплексное обследование, собеседования, а также заполняли опросники. Ученые могли узнать об особенностях физической активности добровольцев. На основе полученных данных людей разделили на группы с высокой, средней или низкой физической активностью, согласно рекомендациям ВОЗ. Сон участников классифицировали на здоровый и средний При этом учитывались хронотип участников, продолжительность сна, наличие бессонницы, храпа и дневной сонливости.
За участниками наблюдали в течение одиннадцати лет, за время которого 15 503 из них умерло — 4095 от сердечно-сосудистых болезней, а 9064 от онкологических.
Сравнение с людьми со здоровым сном показало, что плохой сон сопровождается в среднем на 23 процента выше риском преждевременной смерти, в частности на 39 процентов выше шансами умереть от сердечно-сосудистых болезней и на 13 процентов — от рака. Высоким оказался риск у участников с плохим сном и минимальной физической активностью: риск умереть от рака у таких людей был выше на 45 процентов, чем у людей с хорошим сном и высокой физической активностью, от сердечно-сосудистых болезней — на 67 процентов, преждевременной смерти от всех причин — на 57 процентов. Однако даже если качество сна была неудовлетворительная, но активность высокая, то риски почти не отличались от тех, что были свойственны участникам с хорошим сном и активным образом жизни.
Авторы делают вывод, что физическая активность на уровне ниже рекомендуемой границы ВОЗ (75 минут интенсивной или 150 минут умеренной активности в неделю) может способствовать существенному снижению рисков для здоровья, связанных с плохим сном. А поскольку физическую активность легче контролировать, чем качество сна, то ученые считают свои результаты хорошей мотивацией для ведения активного образа жизни и занятий спортом.
ß
Нейросеть помогла дрону найти метеорит на дне озера Уокер
Американские исследователи решили использовать дрон с машинным обучением, чтобы отыскать частицы метеорита, упавшего на дно высохшего озера в американском штате Невада.
Полученные аэрофотоснимки анализировала обученная на подобных фото нейросеть, что значительно облегчило работу ученым. Место, куда должен был вылетать дрон, выбирали по вспышкам метеоров перед их падением на Землю. Статья о новом способе дистанционно отличать обычные камни от космических доступна в журнале Meteoritics Planetary Science. Ежедневно в атмосферу Земли входят тысячи метеорных тел, и пока продолжаются попытки определить состав около 40 семейств в поясе астероидов, чтобы понять раннюю эволюцию Солнечной системы, они могли бы стать лучшим материалом для исследований. Их можно потенциально находить видео падения — это может вычислить траекторию полета и примерный район падения обломков. Впрочем, пока было всего несколько десятков найденных таким образом метеоритов, из которых только 26 смогли подобрать. Они разбросаны большими площадями, а потому для обнаружения одного фрагмента метеорита нужно около 100 человеко-часов. Мы не можем быть уверенными, что они достигли Земли, а не сгорели атмосфере. Одним из способов сэкономить время ученые считают использование автономных дронов, которые могут двигаться местностью на фиксированной высоте, получая снимки сверху вниз.
Полученные ими снимки можно будет объединить и передать в классификатор обнаружения объектов машинного обучения, который может определить вероятность присутствия фрагментов метеорита на картинке. Однако, прежде чем нейросеть сможет разобраться с изображением, он должен научиться видеть метеориты, а это гораздо сложнее. Так, метеорит который только упал, будет отличаться от местных пород, но метеориты разнообразны, и невозможно узнать характеристики следующих фрагментов метеорита или окружающей местности. Так, например, некоторые могут не иметь пробки плавления, полученной при входе в атмосферу, из-за дальнейшего разрушения. Проблема также в том, что в некоторых многокилометровых зонах поиска может быть всего несколько фрагментов метеорита размером 1−3 сантиметра. Итак, классификатор машинного обучения должен быть достаточно универсальным, чтобы выявлять метеориты различных типов на новых территориях.
Исследователи получили разрешение на проведение полевых испытаний своей системы классификации метеоритов на месте падение одного из них 14 июля 2019 в штате Невада. Расчеты показывают, что масса, которая могла добраться до Земли, составила 35,3 килограмма. Всего дрон совершил десять исследований в различных частях озера и делал снимки в течение 20 минут — время его автономной работы. Ученые разбивали район поиска на сетку мест, в которых дрон должен сделать кадр, а их количество подбиралась относительно высоты съема — от двух до шести метров. Так в каждом тестовом полете было получено 129−388 полных изображений GoPro, которые затем объединялись, и по усмотрению нейросети оценивались как «положительные», если содержали объект, классифицированный как метеорит с оценкой 0,5 или выше. В результате каждого тестового полета было получено большое количество участков изображения, классифицированных как положительные. Это было особенно верно для полетов на малых высотах. В основном это связано с большим количеством других горных пород в исследуемой области и иллюстрирует сложность выявления метеорита отдаленно на каменистой местности.
Кроме общего определения количества положительных оценок во время полевых исследований, дрон также смог определить восемь образцов метеоритов. На основе изображений, полученных дроном в его журнале GPS, исследователи начали их изучать. Только два из трех указанных дроном камней оказались пригодными кандидатами в метеориты при ближайшем исследовании на месте.
ß
Устойчивость «последней ледяной зоны» к изменению климата переоценили
«Последняя ледяная зона» в Арктике, оказалась уязвимой к потеплению, чем считалось. Своими неутешительными выводами ученые поделились в журнале Communications Earth Environment.
Американские ученые исследовали причины рекордно низкого количества морского льда в море Ванделями прошлого года, и пришли к выводу, что изменение климата сделала лед чувствительным к аномальным погодным условиям, которые проявились летом 2020 года. Лед тает во всем мире с большой скоростью за последние десятилетия. Этот процесс неравномерен. Некоторые регионы теряют лед быстрее, а другие медленнее, и это известно ученым. Участок, на котором многолетний лед будет сохраняться дольше, чем где-либо, называют «последней ледяной зоной». Она располагается в Северном ледовитом океане к северу от Гренландии и канадского острова Элсмир. Участок имеет важное экологическое значение, учитывая предсказания климатологов о полной потере летнего морского арктического льда в 2030—2050 году. Последняя ледяная зона станет пристанищем для многих редких животных, в частности полярных медведей. Однако все еще может измениться. В последние годы регион стал демонстрировать существенное уменьшение летнего льда, а в августе прошлого года количество морского льда в восточной части зоны, море Ванделями, достигла рекордно низкого значения. Тогда через море, обычно покрытое прочным льдом, смог проплыть немецкий ледокол Поларштерн. Ученые из Университета Вашингтона и Университета Торонто в Мисисага решили исследовать, что стало причиной достижения этого ледяного минимума.
Ученые использовали спутниковые данные и 42 отдельные компьютерные симуляции, что позволило установить потенциальную хронологию событий, которые привели к таянию последней ледяной зоны. Ожидаемо, тенденция к исчезновению многолетнего льда вызванная изменением климата. Но не только.
Изменение климата постепенно приводит к истончению льда, в частности на море Ванделями и в последний ледяной зоне. Это также способствует образованию участков открытой воды между льдом, а соответственно большему поглощению поверхностью моря солнечного излучения. В результате море нагревается и еще больше растапливает лед.
Ученые говорят, изменение климата сделала морской лед более уязвимым к необычным погодным условиям, которые проявились летом 2020 года. Дело в аномальных ветрах, которые типично дуют с севера на юг, что позволяет удерживать лед. Однако прошлым летом сильные ветры изменили свое направление в обратную стороную. Они делили большую льдину на малые куски, которые затем расходились дрейфовать морем. Таким образом преуспевали темные, не покрытые белым светоотражающим льдом части моря, которое сильнее нагревался. В общем ученые определили, что вклад изменения климата в уменьшение льда на море Ванделями 2020 составляет около 20 процентов, а остальные 80 принадлежит аномальной погоде в то лето.. Последняя ледяная зона, вероятно, чувствительна к глобальному потеплению, чем предполагали.
ß
Компьютерная программа сравнила клетки рака моделей и пациентов
Американские ученые разработали компьютерную модель, которая позволяет быстро провести сравнение клеток моделей рака для исследования и раковых клеток пациентов.
Это поможет ученым выбирать оптимальные модели для изучения онкологических заболеваний, результаты которых будут более репрезентативными. О своем изобретении ученые написали в журнале Genome Medicine. В исследованиях раковых заболеваний крайне важным является использование моделей. Например, культур злокачественных клеток, выращенных в лаборатории, модифицированных подопытных животных с исследуемой болезнью, органоидов опухолей или клеток и тканей, пересаженных от больных пациентов животным. В каждом отдельном случае изучения болезни ученые отдают предпочтение одной из этих моделей. Так, механизмы возникновения рака часто исследуют на культуре клеток, генномодифицированных животных используют при изучении прогрессирования болезни, а животных с человеческими злокачественными тканями — при испытании эффективности терапии, иногда заменяя эти модели трехмерными органоидами опухолей. Но на которой из них ученые не проводили бы свои опыты, они должны быть максимально похожими на онкологические заболевания, которое встречается у человека. От этого зависит, насколько результаты исследования можно перенести на человека. Чтобы лучше определять сходство моделей и природные опухоли, ученые из Медицинской школы Университета Джона Хопкинса разработали новую технологию.
Авторы разработали модель на основе машинного обучения, которую назвали CancerCellNet (CCN). Она может самостоятельно проводить сравнение клеток 22 типов рака, которые встречаются в организме людей, и клеток из других источников: 26 генномодифицированных линий мышей-моделей рака, 415 раковых трансплантантов, 131 органоидами опухолей и 657 стандартных раковых клеточных линий, которые выращиваются в лаборатории.
Собственно, сравнение осуществляется на основе сопоставления последовательностей РНК в клетках, содержащих инструкцию к выработке белков. Для этого была использована информация, представленная в базах данных геномов.
Компьютерная модель показала, что в отношении 80 процентов исследованных типов рака, включая рак легких, молочной железы и яичников, клетки генномодифицированных мышей и органоидов опухолей подобны клеткам пациентов. Зато выращенные в лаборатории клеточные линии имели больше различий с клетками людей. Так, клетки PC3, применяемые для изучения рака простаты, по РНК-профилем оказались подобными клетком рака мочевого пузыря.
Авторы надеются, что их разработка поможет ученым выбирать наиболее подходящие новые модели для изучения рака, чтобы получать полезные результаты. Вместе с тем, они отмечают, что CancerCellNet требует еще усовершенствований. Сделать ее более точной сможет внесения дополнительных данных.
ß
Гориллы и шимпанзе Африки потеряют до 94% ареала к 2050 году
Изменение климата, землепользования и увеличение человеческой популяции приведут к потере 85 процентов ареала горилл и шимпанзе Африки в течение следующих тридцати лет.
Это при условии лучшего сценария, который сопровождается уменьшением выбросов парниковых газов и более устойчивым использованием ресурсов. А за поддержание текущих условий экологического состояния приматам грозит потеря около 94% ареала до 2050 года. Имеющиеся меры охраны этих животных недостаточно эффективны и требуют срочного вмешательства указывают ученые в статье журнала Diversity and Distributions
Изменение климата и чрезмерное землепользование людей являются главными факторами, которые угрожают глобальному биоразнообразию. Предыдущие исследования показывали, что в течение следующих тридцати лет только из-за расширения сельскохозяйственных земель почти все наземные позвоночные потеряют по крайней мере часть среды обитания. Среди приматов уже сейчас многие виды оказались под угрозой вымирания из-за человеческой деятельности и изменение климата. Все африканские гориллы и шимпанзе, сейчас имеют статус «под угрозой вымирания» или «на грани исчезновения». Лишь небольшая часть из них проживает на защищенных территориях, тогда как многие популяции этих приматов живут в регионах, привлекательных для выращивания масличных пальм или добычи ископаемых. Поэтому в новой работе международная группа ученых решила исследовать, как будет меняться распространение африканских человекообразных приматов к 2050 году в связи с изменением климата, землепользованием людей и изменениями численности человеческой популяции.
Ученые собрали информацию об африканских гоминидах с базы данных Международного союза охраны природы (МСОП). Она включает в себя данные о состоянии популяций, угрозы и охрану животных на сотнях локаций. Всего в эту работу внесено 62 469 записей наблюдения исследуемых приматов всех видов собранных в течение двадцати лет.
Даже за лучшем сценарием гориллы и шимпанзе Африки потеряют около 85 процентов своего ареала к 2050.
Впрочем, авторы отмечают, что в связи с потеплением и высушиванием низменностей некоторые приматы могли бы перебраться в горные, богатые растительностью территории. Но это медленный процесс и им может не хватить на него времени. Поэтому ученые настаивают на улучшении мер по сохранению приматов, ориентированных на особенности отдельного таксона и с особым вниманием к формированию экологических коридоров чтобы уменьшить негативные последствия фрагментации местообитаний редких животных. И конечно, крайне необходимо лучше спланировать землепользования и замедление изменения климата.
ß
Воду на Луне предложили добывать вездеходом с ракетной установкой
В рамках программы NASA «Разрушь лед», Break the Ice Challenge, которая ищет способы добыть воду из лунного льда, инженеры Masten Space Systems разработали вездеход Rocket M.
С помощью ракетного двигателя он сможет рыть на поверхности Луны двухметровые канавки, очищая лед. Таким образом можно будет собрать до сотни килограммов льда в день, сообщают разработчики.
Для того чтобы мы смогли жить на Луне и оттуда разрабатывать и тестировать технологии и системы, необходимые для будущих миссий на Марс и за его пределы, доставка необходимых для этого ресурсов с Земли несёт потрясающие расходы, поэтому NASA в рамках программы «Артемида» ищет способы дать возможность будущим астронавтам жить благодаря ресурсам именно на Луне.
Использование на месте материалов для жизнеобеспечения, топлива, энергии, производства и строительства является ключевым условием обеспечения присутствия человека на Луне.
Конечно одним из важнейших ресурсов является вода, однако на Луне она скрыта в ледяном реголите на полюсах спутника внутри постоянно темных и холодных кратеров. Считается, что в затененных областях южного полюса Луны есть большие залежи льда, и самым сложным является найти экономичный способ добыть этот лед в нужных количествах, который потом можно будет очистить.
Добыча и очистка грязного лунного льда в промышленных масштабах позволит превращать его в воду, нужный для дыхания кислород, и в ракетное топливо. Поэтому NASA объявила конкурс «Разрушь лед», Break the Ice Challenge. Они ищут велосипед, который можно было бы установить в бассейне Эйткен у южного полюса, который, по оценкам, скрывает около 70 млн. кг льда.
В сотрудничестве с Honeybee Robotics и Lunar Outpost, инженеры Masten Space Systems разработали вездеход весом 1 118 килограммов и назвали Rocket M.
Так Rocket M будет перемещаться в заранее выбранных участках кратера, где установят металлический герметичный купол на реголит, подвергая его прямому конвективному нагреву который разрушает поверхность на глубину до двух метров. После измельчения полученная ледяная руда засасывается вездеходом, и зерна проходят через магнитный сепаратор, а затем попадают в камеру пневматического циклона, в которой более тяжелые частицы вращаются. Оставшееся зерно проходит через электростатический сортировщик, вторую циклон камеру, затем через холодные пластины для улавливания воды, которая превращается в пар. Так собирается очищенный лед для транспортировки в места производства, а весь процесс занимает от 5 до 10 минут.
Вездеход на Луну предлагают доставлять посадочным модулем, который будет также как и вспомогательной станцией. После развертывания станция на солнечной энергии может двигаться со скоростью до 3,45 километра в час и даже преодолевать небольшие препятствия.
Вездеход сможет выкапывать до 12 ямок в день и на каждой из них добывать по сто килограммов льда. Это позволит получать больше 420 000 килограммов лунной воды в год.
По словам ученых, благодаря небольшому весу и мобильности Rocket M масштабируется и может легко обходить препятствия на Луне как-то валуны и брекчию. Также он может использоваться для добычи сухого реголита для строительных материалов. А его ракетная система работает на кислороде и водороде, електролизированной из воды, поэтому велосипед добывает собственное топливо, которое сможет питать ракетную установку в течение не менее 5 лет.
NASA оценит изобретение во время объявления победителей первого этапа конкурса, который запланирован на 13 августа 2021 года.
ß
Ферменты из коровьего желудка способны расщепить пластик
Исследования опубликованные в журнале Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, раскрывают обнадеживающую новость о том, что микробы в желудке крупного рогатого скота способны эффективно разлагать различные виды пластика.
Согласно мнению ученых, в будущем это может способствовать нахождению и выработке в больших масштабах ферментов, которые смогут расщеплять пластмассу. Для этого стоит изучить ферменты, которые могут эффективно и без вреда окружающей среде раскладывать пластик. В таком случае можно создать с помощью генной инженерии микроорганизмы, которые сами производят нужный фермент в больших количествах. Ученые из Австрии решили искать такой в желудке коров.
Свежие комментарии