[Родной]

Вымирание видов происходит либо в ходе конкуренции с другими видами, либо из-за неспособности подстроиться под изменяющиеся условия окружающей среды. При этом считается, что из двух соперничающих популяций выживает наиболее приспособленная (действует закон естественного отбора — сохраняются те организмы, которые обладают качествами, способствующими успешному воспроизведению себе подобных). Ученые из Мюнхенского университета имени Людвига Максимилиана (Германия) решили проверить справедливость этого утверждения на примере компьютерной модели соперничества трех разных видов. Результаты моделирования удивили самих исследователей: оказалось, что самый слабый участник практически гарантированно побеждает в таком соревновании. В качестве основы исследования был взят принцип, напоминающий правила игры «камень-ножницы-бумага»: каждый из видов (обозначим их А, В и С) имеет превосходство над одним из противников и проигрывает другому. Необходимо отметить, что сосуществующие субпопуляции, взаимодействия между которыми подчиняются подобному закону, были обнаружены во многих экосистемах (например, сообществах беспозвоночных на коралловых рифах). Результат эволюции всей системы можно формализовать так: А + В → А + А; В + С → В + В; С + А → С + С. При этом скорость первого процесса (уничтожения вида В его соперником А) выражается показателем КА, скорость второго и третьего процессов — величинами КВ и КС, соответственно. Определив начальные условия, ученые проводили моделирование эволюции до того момента, когда «в живых» оставались представители лишь одного вида, для разных размеров системы (N) и всевозможных соотношений КА, КВ и КС. Эксперименты начались с наиболее простого случая N = 3 (то есть в каждую популяцию входило по одному существу). Оказалось, что в такой ситуации вероятность выживания для каждого из существ линейно зависит от показателя скорости соответствующего процесса (к примеру, для вида А эта вероятность равна КВ). Процесс выживания формулировался правилом, названным исследователями «законом невмешательства»: вид, наименее активно взаимодействующий с другими (активность вида А, скажем, выражается величинами КА и КС), имеет наибольшие шансы на победу. Закон этот, впрочем, выполняется не всегда; если предположить, что показатель КВ превосходит два других, существо А будет выживать с большой, но не стопроцентной вероятностью. Дальнейшие исследования показали, что такое поведение характерно для систем с N < 20; при размерах 20 < N < 100 модель демонстрирует «смешанное» поведение, а при N > 100 в дело вступает другой закон — «закон слабого». Формулируется он довольно просто: если неравенство КА < КВ, КС верно, то вид А имеет наибольшие шансы на выживание. Как выяснили ученые, это правило выполняется строго при том условии, что N стремится к бесконечности. Интригующий выбор названия — «закон слабого» — объясняется тем, что воспроизводство организмов А происходит с наименьшей из трех скоростью КА; такое обстоятельство позволяет считать указанный вид слабейшим. Выведенное правило оказалось справедливо даже для тех случаев, когда различия между соперничающими видами минимальны. «Полученные нами результаты чрезвычайно важны для понимания законов эволюции экосистем и разработки новых методов защиты вымирающих видов, — подводит итоги профессор Эрвин Фрей (Erwin Frey), возглавивший исследования. — Кстати, наши выводы ничуть не противоречат практике: пару лет назад проводились подобные эксперименты над колониями бактерий, и в итоге неизменно выживал слабейший вид».

[Родной]

На многих снимках Марса отчетливо различимы рвы-русла, проделанные, по всей видимости, протекавшей по поверхности жидкостью. Поскольку при установившихся сейчас на Красной планете температуре и давлении вода (в жидком состоянии) существовать не может, ученые считали, что образование этих рвов завершилось тысячи лет назад. Однако сравнительно недавно на одной из фотографий, переданных на Землю аппаратом «Марс глобал сервейор», были обнаружены следы потоков жидкости там, где тремя годами ранее их не было. В попытке дать объяснение этому феномену профессор Винсент Ф. Шеврие (Vincent F. Chevrier) и аспирант Трейвис С. Алтеид (Travis S. Altheide) из Арканзасского университета (США) провели детальное исследование свойств концентрированных растворов солей (некоторые из них имеют куда более низкую температуру замерзания, чем обычная вода). Особое внимание ученые уделили раствору, в состав которого входит сульфат железа (III) Fe2(SO4)3, обнаруженный в ряде геологических формаций планеты. Эксперименты и термодинамические расчеты показали, что эвтектическая температура указанного раствора равна (205 ± 1) K при весовой концентрации сульфата железа, лежащей в пределах (48 ± 2)%. Интенсивность испарения исследованного вещества изменяется от 0,42 мм/час (весовая концентрация сульфата — 29,1%) до 0,03 мм/час (58,2%). Отметим, что последнее значение приблизительно в двадцать раз уступает показателям обычной воды. Такое сочетание свойств позволило ученым сделать четкий вывод: раствор может оставаться в жидком состоянии на Марсе. Для проверки расчетов исследователи составили карту Марса, на которой обозначались зоны возможного нахождения раствора на поверхности планеты и в толще грунта. Отдельно фиксировались области с температурным режимом, позволяющим веществу переходить в жидкое состояние. На полученную карту была наложена схема с отмеченными на ней местами расположения рвов; оказалось, что подавляющее большинство известных следов жидкости на поверхности Марса располагается на выделенных учеными территориях.

[Родной]

Ультракомпактные карликовые галактики, впервые обнаруженные в 1999 году, представляют собой особый тип небольших по размерам (около 60 световых лет в поперечнике, что составляет менее одной тысячной доли диаметра Млечного Пути) галактик с очень плотным расположением звезд. По мнению многих астрономов, эти необычные объекты образовались в результате столкновений галактик ранней Вселенной. Наблюдения за свечением звезд привели ученых к интереснейшему выводу: полная масса вещества, заключенного в ультракомпактных карликовых галактиках, значительно превышает массу всех входящих в них видимых космических объектов. До настоящего момента образующийся дефицит массы было принято объяснять наличием темной материи; группа исследователей из Боннского университета (Германия), возглавляемая профессором Павлом Крупой (Pavel Kroupa), недавно представила альтернативную версию возникновения этого феномена. Проведенные учеными расчеты говорят о том, что в начале своего существования ультракомпактные карликовые галактики служили «домом» для невероятного количества звезд (авторы оценивают плотность их расположения в один миллион на кубический световой год; для сравнения: в прилегающей к Солнцу области космического пространства на такой же объем приходится всего одна звезда). Если это предположение верно и космические объекты находились настолько близко друг к другу, они неизбежно должны были постепенно объединяться в более массивные звезды, которые расходуют водород (ядерное топливо) гораздо быстрее и заканчивают свой жизненный цикл мощнейшим взрывом. В результате образуются либо сверхплотные нейтронные звезды, либо черные дыры. Таким образом, значительная часть вещества ультракомпактных карликовых галактик, согласно теории ученых, приходится на практически неразличимые для телескопов объекты, что и объясняет видимый недостаток массы. «Зато миллиарды лет назад эти галактики должны были производить невероятное впечатление, — рассуждает Йорг Дабрингхаузен (Joerg Dabringhausen), ответственный за вычислительную часть работы. — Ночное небо на (гипотетических) планетах, расположенных в их пределах, по яркости не уступало привычному нам дневному».

[Родной]

Международный коллектив ученых обнаружил, что как минимум 235 видов морских животных обитают на обоих полюсах Земли. Открытие было сделано по результатам исследований, проводившихся с 2000 года в рамках программы по Инвентаризации морской биоты (Census of Marine Life). В числе «биполярных» животных оказались черви, ракообразные, птероподы (плавающие улитки), а также серые киты и птицы. Каким образом одни и те же существа могли оказаться на разных концах планеты, для биологов остается загадкой. Сейчас специалисты проводят анализ ДНК морских животных, чтобы выяснить, действительно ли обитатели Северного и Южного полюсов идентичны. Исследователи также обнаружили доказательства того, что холодолюбивые морские виды животных перемещались к обоим полюсам, спасаясь от повышения океанских температур. В ходе проведения программы Census of Marine Life команда, включающая 500 специалистов из более чем 25 стран мира, составила карту распространения морских существ. Было подсчитано, что Антарктику населяют 7 500, а Арктику — 5 500 видов морских животных, притом что общее количество известных сегодня видов морских обитателей составляет 250 тысяч. Кроме того, была определена численность главных видовых групп на разных уровнях пищевой «сети», что позволит оценить, как «сеть» меняется со временем. Ученые также высказали предположение, что Антарктика регулярно «поставляет» мировому океану многие новые виды морских созданий, включая морских пауков и равноногих ракообразных. Но объяснить, почему в Арктике мелкие животные вытесняют больших существ, биологи пока не в состоянии.

[Родной]

Сотрудники парижского Института Кюри разработали новое оружие для борьбы с раком — молекулярную «приманку», которая симулирует повреждение ДНК и заставляет раковые клетки убивать самих себя. Химио- и радиотерапия преследуют одну и ту же цель: нанести раковой клетке значительные повреждения, чтобы запустить процесс программируемой клеточной смерти — апоптоза. Но иногда химическая или лучевая атака оказывается слишком слабой для того, чтобы инициировать апоптоз, и выжившие раковые клетки начинают восстанавливаться. Французские исследователи создали крошечный фрагмент ДНК, который копирует два разрушенных конца двойной спирали генетического кода. Такая «подсадная утка» под названием Dbait заставляет уцелевшие после терапии клетки «поверить», что они были повреждены сильнее, чем на самом деле. Как следствие, клетки начинают убивать себя сами. Новая технология уже прошла успешные испытания на мышах. За несколько часов до лучевой терапии подопытным грызунам делали инъекции Dbait. После облучения умирало 75-100% раковых клеток в организме каждого грызуна, причем здоровые клетки оставались неповрежденными. Для сравнения: без использования Dbait радиотерапией удавалось уничтожить только 30-50% раковых клеток. Клинические испытания новой методики запланированы на конец 2010 года. По словам ученых, их разработка сулит особые перспективы для лечения опухолей мозга и рака кожи, так как эти виды онкологических заболеваний наиболее устойчивы к радиотерапии. Если испытания пройдут удачно, можно будет значительно сократить интенсивность облучения, которое зачастую убивает здоровые клетки вокруг опухоли.

[Родной]

Причиной высокого кровяного давления могут быть два гена, помогающие организму избавляться от излишка натрия. К такому выводу пришли врачи из Центральной больницы Массачусетса в Бостоне (США). Исследователи обнаружили, что люди, имеющие два особых варианта гена, чаще страдают от высокого кровяного давления. Гипертоническая болезнь может стать причиной инсульта, сердечного приступа, сердечной и почечной недостаточности. Как правило, гипертония — это семейная болезнь, однако ученые долгое время отрицали генетические корни заболевания. Массачусетские медики во главе с Кристофером Ньютоном-Чехом проанализировали генетические данные 30 тысяч американцев, шведов и финнов, чтобы установить, какую роль в возникновении недуга играют два гена — NPPA и NPPB. Они отвечают за выработку так называемых натрийуретических пептидов — белков, участвующих в расслаблении кровеносных сосудов и выводе пищевой соли с уриной. Как выяснилось, у пациентов, имеющих две копии одного из «плохих» вариантов генов, на 18% чаще было высокое давление, чем у тех, кто имел одну копию или ни одной. Те же, кто был носителем двух копий другого варианта гена, жаловались на гипертонию на 11% чаще прочих. Впрочем, открытие врачей не объясняет всех случаев высокого кровяного давления и того факта, что гипертонией болеют целые семьи. Исследователи полагают, что существуют и другие обычные генетические различия, от которых зависит, как много людей будет страдать гипертонией.

[Родной]

По соседству с Землей находится множество планет, имеющих условия для развития жизни, считают американские астрофизики. Просто их еще не нашли. «В радиусе тридцати световых лет от Солнца расположено большое количество звезд, подобных нашему светилу, — заявил сотрудник Института Карнеги Алан Босс на конференции Американской ассоциации содействия развитию науки. — Возможно, половина из них имеет планеты, подобные Земле». Ученый убежден в том, что планеты, размеры которых сопоставимы с земными, можно обнаружить с помощью космического телескопа «Кеплер», который НАСА планирует запустить 5 марта, или же французского аппарата COROT, который оборудован телескопом и находится на орбите с 2006 года. «Я буду очень удивлен, если «Кеплер» или COROT не смогут ничего найти», — подчеркнул Алан Босс. Спутнику COROT уже удавалось обнаруживать небольшие планеты на значительном расстоянии от Солнечной системы. Фотографии новых планет, по словам ученого, позволяют определить состав атмосферы, и этого достаточно для того, чтобы понять, есть ли там условия для жизни. «Я не говорю о планетах, населенных разумными существами, — добавил Алан Босс. — Если там есть вода соответствующей температуры, скорее всего, там есть и жизнь». Коллегу поддержал профессор астрономии Калифорнийского университета в Беркли Раймон Жанло: «Я могу с уверенностью высказаться в пользу точки зрения Алана Босса. Если наше понимание генома правильно, то возникновение жизни неизбежно на планете, где присутствуют те же строительные блоки, что и на Земле. Вполне вероятно, что формы жизни будут иными, чем на Земле. Это подтверждается обилием ископаемых форм, которые когда-то существовали на нашей планете».

[Родной]

Британский научный комплекс Diamond Light Source предоставит археологам и искусствоведам возможность «заглянуть» внутрь памятников древних культур. Впервые в истории человечества ученые смогут сканировать крупные артефакты, чья масса достигает двух тонн. Осенью на синхротроне Diamond откроется новая экспериментальная станция Joint Engineering, Environmental and Processing (JEEP). Благодаря интенсивному рентгеновскому излучению исследователи смогут получать изображения с более высоким разрешением, сравнимым с масштабом в несколько микрон (меньше ширины человеческого волоса), затрачивая на это значительно меньше времени по сравнению с другими методами. Изображения позволят изучить артефакт в мельчайших подробностях. Среди исследователей, с нетерпением ожидающих открытия JEEP, находится доктор Дженет Амберс, сотрудник научного отдела Британского музея. Возглавляемая ею группа изучает египетские бронзовые статуи величиной в половину человеческого роста. «Мы знаем, что эти статуи состоят из нескольких частей, — говорит Дженет Амберс. — Но они настолько плотно состыкованы, что узнать, как именно статуи изготавливались, можно только с помощью интенсивного рентгеновского излучения. Мы надеется, что JEEP ответит на вопросы о технологиях и материалах и предоставит информацию о том, каким образом статуи изменялись в ходе реставрационных работ девятнадцатого века».

[Родной]

Государственная корпорация «Роснано» намерена инвестировать 7,5 млрд рублей в создание завода по производству поликристаллического кремния и моносилана. Предприятие будет построено в Иркутской области и станет первым подобным в России. Из общей суммы инвестиций 3 млрд рублей будут предоставлены в виде поручительства, а 4,5 млрд — через долгосрочный заём. Партнером по проекту выступает Альфа-банк, который предоставит кредит для финансирования текущих потребностей компаний и привлечет средства под поручительство Роснано. Строительством комплекса займется компания Nitol Solar. Новое производство будет представлять собой линию по выращиванию кристаллов кремния и распилке пластин, использующихся в солнечной энергетике. Кремниевые пластины и поликристаллический кремний будут поставляться в Европу, Азию и Америку. Общая сумма подписанных контрактов на эту продукцию на ближайшие пять лет равна 1,66 млрд долларов. В декабре 2008 года в тестовом режиме была запущена первая очередь производства поликремния мощностью 300 тонн в год. Основное предприятие мощностью 3 500 тонн в год планируется ввести в эксплуатацию в конце текущего года. Производство моносилана будет запускаться поэтапно; его итоговая мощность составит 200 тонн в год. В Роснано считают, что новый комплекс создаст сырьевую базу для дальнейшего развития российской микроэлектроники, а также станет существенным шагом на пути формирования отечественной отрасли солнечной энергетики.

[Родной]

Сотрудники Университета Стерлинга (Шотландия) хотят выяснить, как маленькие ветряки, устанавливаемые на крышах домов, влияют на птиц и летучих мышей. В ходе исследования специалисты намерены узнать, какое количество животных погибло от столкновений с лопастями микротурбин, почему пернатые встречаются с ветряками «лоб в лоб» и как турбины влияют на гнездование птиц. Сегодня на крышах домов, во дворах и в полях по всей Великобритании установлено около тысячи ветровых микротурбин. По мнению ученых, наибольший вред ветряки наносят птицам, которые ловят насекомых в воздухе, — стрижам и городским ласточкам. В опасности также скворцы и другие пернатые, гнездящиеся на крышах зданий. Подобные исследования прежде не проводились ни в одной стране, поэтому ученые пока не могут адекватно оценить, насколько микротурбины вредят популяциям птиц и летучих мышей. Однако уже доказано, что ветровые электростанции в открытом море не столь опасны для перелетных птиц, как считалось ранее. Ученые из Дании наблюдали за пернатыми в районе одной из датских ветровых электростанций в Балтийском море. Выяснилось, что менее 1% птиц подлетают к лопастям турбин настолько близко, что возникает опасность столкновения с гигантскими конструкциями. Обычно жизнью рискуют тяжелые птицы, которым сложно маневрировать. Исследователям удалось развеять и еще одно заблуждение. Ранее считалось, что наземные ветряки мешают гнездованию птиц, а ветроэлектростанции в море могут блокировать миграционные маршруты уток и гусей. Выяснилось, что птицы, мигрирующие весной в Арктику для размножения и по осени возвращающиеся в Германию и Нидерланды, либо облетают электростанцию, либо пролетают между турбинами.