Интересни научни открития

[Hatshepsut]

Интелигентността: Какво е общото между мозъците на октоподите и хората


Октоподите имат сложни очи - "камери", както се вижда тук при младо животно

Главоногите като октоподи, калмари и сепии са високоинтелигентни животни със сложна нервна система. Екип от изследователи сега показа, че еволюцията им е свързана с драматично разширяване на репертоара им от микроРНК.

Ако се върнем достатъчно назад в еволюционната история, ще се сблъскаме с последния известен общ предшественик на хората и главоногите: примитивно червееподобно животно с минимална интелигентност и прости очни точки.

По-късно животинското царство се разделя на две групи организми - такива с гръбнак и такива без гръбнак. Докато гръбначните животни, особено приматите и другите бозайници, продължават да развиват големи и сложни мозъци с разнообразни когнитивни способности, безгръбначните животни не го правят. С едно изключение: главоногите.

Учените отдавна се питат защо толкова сложна нервна система се е развила само при тези мекотели.

Сега международен екип, ръководен от изследователи от Центъра "Макс Делбрюк" и колежа "Дартмут" в САЩ, посочва възможна причина.

В статия, публикувана в списание Science Advances, те обясняват, че октоподите притежават значително разширен репертоар от микроРНК (miRNA) в нервната си тъкан - отражение на подобно развитие, настъпило при гръбначните животни.

"И така, това ни свързва с октоподите!" - казва професор Николаус Райевски (Nikolaus Rajewsky), научен директор на Берлинския институт за медицинска системна биология към Центъра "Макс Делбрюк" (MDC-BIMSB), ръководител на Лабораторията за системна биология на геннорегулаторните елементи и автор на статията.

Той обяснява, че това откритие вероятно означава, че miRNA играят фундаментална роля в развитието на сложните мозъци.

Октоподите имат както централен мозък, така и периферна нервна система - такава, която е способна да действа самостоятелно

През 2019 г. Райевски прочита публикация за генетични анализи, проведени върху октоподи. Учените са открили, че при тези главоноги се извършва многократно редактиране на РНК - това означава, че те широко използват определени ензими, които могат да прекодират тяхната РНК.

"Това ме накара да се замисля, че октоподите може да са добри не само в редактирането, но и да имат други трикове с РНК в ръкава си", спомня си Райевски. И така той започва сътрудничество с морската изследователска станция Stazione Zoologica Anton Dohrn в Неапол, която му изпраща проби от 18 различни вида тъкани от мъртви октоподи.

Резултатите от тези анализи са изненадващи: "Наистина имаше много случаи на редактиране на РНК, но не в области, които според нас представляват интерес", разказва Райевски.

Най-интересното откритие всъщност е драматичното разширяване на една добре позната група РНК гени - микроРНК. Открити  са общо 42 нови семейства микроРНК - конкретно в нервната тъкан и най-вече в мозъка. Като се има предвид, че тези гени са се запазили по време на еволюцията на главоногите, екипът стига до заключението, че те очевидно са били полезни за животните и следователно са функционално важни.

Райевски изследва микроРНК повече от 20 години. Вместо да се транслират в месинджър РНК, които предават инструкциите за производството на протеини в клетката, тези гени кодират малки парчета РНК, които се свързват с месинджър РНК и по този начин влияят върху производството на протеини. Тези места за свързване също са се запазили през цялата еволюция на главоногите - още един признак, че тези нови микроРНК са от функционално значение.

Нови семейства микроРНК

"Това е третото по големина разширяване на семействата на микроРНК в животинския свят и най-голямото извън гръбначните животни", отбелязва водещият автор д-р Григорий Золотаров, украински учен, който стажува в лабораторията на Райевски в MDC-BIMSB, докато завършва медицина в Прага.

"За да добиете представа за мащабите, стридите, които също са мекотели, са придобили само пет нови семейства микроРНК от последните си предци, които са споделяли с октоподите - докато октоподите са придобили 90!" Стридите, добавя Золотаров, не са известни точно с интелигентността си.

Увлечението на Райевски по октоподите започва преди години, по време на едно вечерно посещение в аквариума в залива Монтерей в Калифорния.

"Видях едно същество, което седеше на дъното на аквариума, и прекарахме няколко минути - така си мислех - гледайки се един друг." Той обяснява, че да се взираш в очите на октопод е много по-различно от това да гледаш риба: "Не е много научно, но очите им излъчват интелигентност." Октоподите имат подобни на човешките сложни очи - "камери".

Всъщност човешките очи (а и тези на главоногите) са част от класификация, известна като „очи - камера“. И точно като фотоапарат, те не могат да функционират без наличието на светлина. Когато светлината попадне в очите, тя се фокусира от окото по начин, подобен на обектив на фотоапарат. Този процес позволява изображенията, които виждаме, да изглеждат ясни и резки, а не замъглени.

От еволюционна гледна точка октоподите са уникални сред безгръбначните животни. Те имат както централен мозък, така и периферна нервна система - която е способна да действа самостоятелно.

Ако октоподът изгуби пипало, то остава чувствително на допир и все още може да се движи.

Причината, поради която октоподите са единствени, които са развили толкова сложни мозъчни функции, може да се крие във факта, че те използват крайниците си много целенасочено - например като инструменти за отваряне на черупки.

Кокосовите октоподи са едни от най-интелигентните безгръбначни животни в света: Те използват инструменти, носят със себе си укрития и ходят по дъното, много подобно на хората.


A Sneaky Coconut Octopus Uses Tools to Snatch a Crab

Октоподите показват и други признаци на интелигентност: Те са много любопитни и могат да запомнят неща. Могат също така да разпознават хората и всъщност харесват някои повече от други.

Изследователите вече смятат, че те дори сънуват, тъй като по време на сън променят цвета и структурата на кожата си.

Същества, подобни на извънземни

"Казват, че ако искате да срещнете извънземен, гмуркайте се и се сприятелете с октопод", разказва Райевски.

Сега той планира да обедини усилията си с други изследователи на октоподи, за да създаде европейска мрежа, която ще позволи по-голям обмен между учените. Въпреки че понастоящем общността е малка, Райевски заявява, че интересът към октоподите нараства в световен мащаб, включително сред изследователите на поведението. Той споделя, че е очарователно да се анализира форма на интелигентност, която се е развила напълно независимо от нашата. Но това не е лесно: "Ако правите тестове с тях, използвайки малки закуски като награди, те скоро губят интерес. Поне така ми казват моите колеги", разказва Раджевски.

"Тъй като октоподите не са типични моделни организми, нашите молекулярно-биологични инструменти бяха много ограничени", обяснява Золотаров. "Затова все още не знаем точно кои видове клетки експресират новите микроРНК".

Сега екипът на Раевски планира да приложи техника, разработена в лабораторията на Райевски, която ще направи клетките в тъканите на октоподите видими на молекулярно ниво.

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Inteligentnostta-Kakvo-e-obshtoto-mezhdu-mozatcite-na-oktopodite-i-ho_192877.html

[Hatshepsut]

Нов криптичен вид змия носорог е идентифициран в Китай


Това е змията носорог от Хайнан (Gonyosoma hainanense)

Учени са описали нов вид змия от рода Gonyosoma от остров Хайнан, Китай.

Gonyosoma е род змии от семейство Colubridae (известни като колобриди).

Родът се състои от почти 10 научно признати вида, които са ендемични за Южна Азия.

Новоидентифицираният вид, наречен Gonyosoma hainanense, обитава субтропичните дъждовни гори на остров Хайнан в китайската провинция Хайнан.

Gonyosoma hainanense е наречен криптичен вид. Какво означава това?

Криптичните видове се състоят от два или повече таксономични единици, които са под едно име, защото са повече или по-малко неразличими морфологично. Тези видове са потенциално важни за подробни оценки на биоразнообразието. За да се определят границите на криптичните видове, се прилага генетичен анализ. Криптичните видове може да са резултат от сравнително скорошна диверсификация.

"Остров Хайнан е разположен в южната част на Китай, с изглед към полуостров Лейджоу в провинция Гуандун, към пролива Цюнчжоу на север, към Гуанси и Виетнам през залива Бейбуван на запад и към Южнокитайско море на юг", разказва водещият автор д-р Ли-Фан Пън (Li-Fang Peng), изследовател от Анхуейския университет и Института по биоразнообразие Хуаншан Ноа, и колегите му. Това е вторият по големина остров в Китай, който заема площ от над 30 000 кв. км и приютява много ендемични видове. Шест екземпляра от новия вид са събрани в планината Дяолуошан, а един млад екземпляр и една женска с шест новородени са наблюдавани и пуснати на свобода в планината Цзянфенлин. Тези две места на разпространение са на разстояние приблизително 200 км едно от друго и обхващат голяма част от южната част на остров Хайнан."

"Затова смятаме, че новият вид вероятно е разпространен и в други планински райони на остров Хайнан."

Общ изглед на змията носорог от Хайнан (Gonyosoma hainanense)

Gonyosoma hainanense си прилича най-много със сестринския си континентален вид Gonyosoma boulengeri.

И двата вида имат люспеста издатина на предната част на рострума, която се различава от другите видове.

"Gonyosoma boulengeri е описан за първи път през 1897 г. въз основа на шест екземпляра от Тонкинския залив във Виетнам", съобщават изследователите.

"Нейното общоприето име - змия носорог - произлиза от характерната люспеста издатина в дисталния край на рострума. При възрастните тялото е зелено, а коремът е жълтозелен. За разлика от тях, при новородените и младите екземпляри окраската е сива, но постепенно преминава в зелена, когато съзреят."

"По-рано змията носорог се е считала за един вид, т.е. Gonyosoma boulengeri, и е съобщавана от провинциите Хайнан, Гуанси, Гуандун и Юнан в Китай, както и от Виетнам."

Общата дължина на Gonyosoma hainanense е между 65 и 93 cm (25-37 инча).

Видът има триъгълна глава и големи очи с кръгли зеници.

Притежава също така видима, характерна, люспеста издатина отпред на муцуната, дълга около 1 см.

"Gonyosoma hainanense обикновено е дървояден и нощен вид", казват авторите. "Освен това снася около шест (бели) яйца с инкубационен период от 62 дни."

"Новородените и младите екземпляри са сиви, с черни орбитални ивици. Окраската постепенно се променя в зелена с израстването на змията, а черните орбитални ивици постепенно избледняват."

Филогенетично дърво, холотип на Gonyosoma hainanense sp. nov. и сравнения с Gonyosoma boulengeri (Mocquard, 1897)

Предизвикателствата на появата на нови криптични видове

Криптични видове е един все по-използван термин, който се използва за таксони, които погрешно са класифицирани като един вид поради недостига на забележими морфологични разлики. Криптичните видове представляват потенциално важно влияние върху точността на подробните оценки на биоразнообразието и могат да доведат до нови прозрения относно моделите и процесите на биоразнообразието, включително географски вариации в разпределението на видовете и съвместно съществуващите видове. Въпреки това загадъчните видове рядко се вземат предвид при оценките на биоразнообразието поради липсата на достъпни и ефективни диагностични методи. Това се усложнява от факта, че високата скорост, с която се откриват загадъчни видове в молекулярни изследвания, предполага, че броят на криптичните видове е много по-голям от предишните оценки.

Изследванията на криптични видове в цялото дърво на живота се увеличиха експоненциално през последните две десетилетия, подхранвани до голяма степен от нарастващата наличност на ДНК секвенции, които улесняват различни генетични подходи към разрешаването на криптичното разнообразие. Разпространението на значително криптично разнообразие е разкрито в разнообразен набор от групи, включително в растенията и много животни, което предполага, че криптичните видове вероятно представляват значителна част от неоткритото биоразнообразие. Постоянно нарастващото криптично разнообразие, разкрито благодарение на генетиката, представлява таксономично предизвикателство по отношение на това какви таксономични рангове трябва да бъдат присвоени на криптични видове, които могат да бъдат разпознати на генетична, но не непременно морфологична основа. Едно практично предложение е таксономичните рангове на видовете да бъдат запазени за организми, показващи видими морфологични вариации, докато откритите криптични видове да бъдат обозначени като вътрешновидови рангове.

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Nov-kriptichen-vid-zmiia-nosorog-e-identifitciran-v-Kitaj_193378.html

[Hatshepsut]

На 13 декември 1813 е роден изобретателят Вернер фон Сименс

На днешната дата 13 декември през 1813 е роден Ернст Вернер фон Сименс - известният немски инженер, изобретател, учен, индустриалец и основател на компанията Siemens.

Той може да се нарече европейският Едисон, въпреки че Сименс е роден 30 години по-рано: той изследва, измисля и веднага реализира многобройните си изобретения в практиката.

Заедно с механика Халске основана фирмата Telegraphenbauanstalt Siemens & Halske (S&H), която освен с телеграфия и изграждане на телеграфни линии работи в областта на прецизната механика и оптика, както и създаването на електромедицински апарати. През 1849 г. фирмата S&H построява първата телеграфна линия в Германия: Берлин - Франкфурт. А по-късно - и по цял свят от Лондон-Калкута до Санкт Петербург-Севастопол.

Изобретената през 1847 г. от Сименс технология за изолиране с гутаперча позволява да се започне работа с полагането на подводни кабели. Специалният кораб "Фарадей", изграден от фирмата S&H, полага кабела на трансатлантически телеграф, пряко свързващ Ирландия и Съединените щати (5700 км) през остров Нюфаундленд. И само за 10 години корабът полага шест трансатлантически кабела.

Неговата компания произвежда тръбите, с които Вилхелм Конрад Рьонтген разследвани рентгенови лъчи.

Най-значителното му постижение в областта на електротехниката е създаването на съвършенната конструкция на генератор на постоянен ток със самовъзбуждане, дълго време наричан динамо машина.

Дори думата "електротехниката" е измислена от Вернер фон Сименс, преди него се е използвал терминът "приложна теория на електричеството". А единицата за електропроводимост носи името "сименс".

Компанията на Сименс от 1877г. започва да произвежда телефоните на Бел, а през 1881 г. участва в изграждането на първата в Берлин телефонна централа.

През 1879 г. компанията S&H представя на Берлинската промишлена изложба първата електрическа жп линия; през 1880 г. по време на изложението в Манхайм - първият в света асансьор; през 1881 г. построява първата електрическа трамвайна линия в покрайнините на Берлин; а през 1882 г., започва първата опитна експлоатация на тролейни линии.

През 1877 г. в шисти от периода Юра е открита единствена от вида си, добре запазена вкаменелост на изкопаема птица. Любителят-палеонтолог, който я е намерил, имал намерение да я продаде в чужбина за голяма сума пари. Чувайки за тази рядка находка, Сименс веднага я купува, за да остане в Германия. По-късно я дарява на Берлинския природонаучен музей. Научното наименование на находката Archaeopteryx Simensii (Археоптерикс на Сименс) и досега напомня за благородството на Вернер фон Сименс.

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Na-13-dekemvri-1813-e-roden-izobretateliat-Verner-fon-Simens_30083.html

[Hatshepsut]

16 изобретения на НАСА, които използваме всеки ден

Вероятно ще бъдете шокирани колко много артикули, които използваме всеки ден, са били открити в някои от лабораториите на НАСА.

Понякога в стремежа си да прибере космонавтите безопасно вкъщи НАСА изобретява неща, които в последствие се използват във всеки дом, или стават част от куфарчето с инструменти.

Така че, независимо какви средства са похарчени от НАСА, или колко време им е отнело да създадат дадено нещо, има доста изобретения, които космическата агенция е открила и които използваме в нашето ежедневие. Ето и някои от тях:

Камерите на мобилните устройства

Предизвикателство е да се избере конкретно нещо, което да оглави списъка с артикули изобретени от НАСА, които използваме, но е трудно да се изпреварят камерите на мобилните телефони по отношение на това колко често ги използваме и колко важно място заемат в живота ни. От заснемането на сладки снимки на нашите домашни любимци и деца до записването на исторически моменти, които променят обществените нагласи, камерата на мобилния телефон има огромно присъствие в съвременния свят.

Всичко започва през 90-те години на миналия век в лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (JPL), когато екип, ръководен от учения от НАСА Ерик Фосъм, успешно миниатюризира допълнителен металооксиден полупроводников (CMOS) сензор. Тези сензори очевидно превъзхождат използваните по това време сензори за устройство със зарядна връзка (CCD), но въвеждането му в употреба e било бавно.

За щастие Фосъм и колегата му Сабрина Кемени били упорити. Те стартират компанията Photobit и проправят път на CMOS сензори в индустриални и търговски приложения.

Техните изследвания и постоянство популяризират малките сензори, намиращи се във всеки мобилен телефон, както и на множество други приложения като компактни камери за домашна сигурност, видео звънци, камери за регистрационно управление и навсякъде другаде, където има нужда от малък размер камера, но с големи резултати.

Мемори пяната

От възглавници с мемори пяна до цели легла с мемори пяна и дори първокласните седалки с мемори пяна в колата, благодарностите за цялата тази мекота са за НАСА.

Разработена през 60-те години на миналия век, „закалената пяна“ първоначално е била предназначена да осигури дълбоко и съответстващо на тялото омекотяване за тестовите пилоти в апаратите на НАСА и по-късно за астронавтите, за да ги предпази от интензивния натиск при изстрелванията в космоса и при разтърсващото завръщане към Земята в космическите капсули.

Отнема няколко години и няколко ревизии докато се стигне до оригиналната формула на пяната – най-вече за да стане по-малко изолираща – но в крайна сметка мемори пяната става много полулярна. Трудно е да се намери домакинство без едно нещо с мемори пяна.

Безжични слушалки

Кoмпанията Plantronics (ребрандиранa на Poly през последните години) e водеща в производството на аудио комуникационно оборудване за бизнеса. Безжичните им слушалки се използват в много офиси в наше време.

Още през 60-те години НАСА сключва договор с изследователската лаборатория, ITT Labs, за разработване на преносима безжична радиосистема, за да гарантира, че астронавтите няма да са  зависими само от комуникациите на кораба. Тази иновация е много важна за НАСА особено след случката с астронавтът от проект Mercury, Гюс Грисъм, който  почти загива, поради наводнение в неговата космическа капсула, което прекъсва радиовръзката му, която няма резервно захранване.

ITT Labs изградат модел въз основа на едни от авиационните слушалки на Planctronics. В крайна сметка НАСА започва да работи директно с Plantronics, за да изгради компактна безжична версия директно в каската.

Следва дълго сътрудничество между Plantronics и NASA, което води до различни иновации в миниатюризацията, подобряване на безжичната комуникация, по-добра изолация на шума и много други екстри на безжичните слушалки, на които всички се радваме днес.

Лаптоп тип мида

Въпреки че НАСА не е изобретила преносимия компютър, организацията има ключово влияние в ранните години от разработване на лаптопите.

Още в началото на персоналните и на преносимите компютри, НАСА и други американски агенции, сключват договор с компания, наречена GRiD Systems, за да имат достъп до техния грубоват компютър, GRiD Compass – с екран 320 × 240 пиксела, процесор Intel 8086, 340 KB RAM и поддръжка на модули за външен твърд диск и за флопи устройства.

По искане на НАСА през годините са направени различни модификации, включително въвеждането на вентилатори за лаптопи. Първоначално лаптопът е бил с пасивно охлаждане, но при микрогравитацията пасивното конвенционално охлаждане не работело добре, и се оказва, че има нужда от вентилатори, които да избутват въздух над компонентите. Дизайнът на тези ранни лаптопи, не се е променил особено много и до днес.

Устойчива на надраскване леща с UV защита

Независимо дали сте платили допълнителна сума за очила, устойчиви на надраскване, имате чифт предпазни очила в гаража си или на работа, или сте си купили евтини слънчеви очила, а защо не и много скъпа маска за заверяване, за всичко това може да благодарите на НАСА.

НАСА работят с компанията за очила Foster Grant в опит да направят шлемовете на астронавтите по-устойчиви на надраскване и на ултравиолетова светлина, като усъвършенстват значително и двете неща. От началото на 80-те години на миналия век ненадраскващите покрития, създадени от Теодор Уайдевън в изследователския център на Еймс на НАСА, се поставят върху милиони очила и други повърхности – първо върху чифтове слънчеви очила Foster Grant и малко след това върху практически всичко.

LED иновации

НАСА не е изобретила светодиода. Историята на прототипните светодиоди се простира чак до началото на 20-ти век, а светодиодът, какъвто го познаваме сега е изобретен за първи път от учения на General Electric Ник Холоняк младши през 1962 г.

Но това, което НАСА прави, е че влага много пари във финансиране на базирани на LED изследвания за всичко- от светлина, за да помогне на астронавтите да култивират растения на Международната космическа станция до червени и инфрачервени LED светлини за лечение на рани и разбира се, многобройни изследвания за осветлението, фокусирани върху поддържането на циркадния ритъм.

Всъщност последното изследване намира своето място в дизайна на домашното осветление и дори в инструментите на приложенията за сън. Когато настроите рутина за сън със светлини Philips Hue или стартирате приложение като Sleep Cycle, вие се докосвате до десетилетия изследвания на НАСА по темата.

Инфрачервени термометри

Лесните за използване (дори и при малки деца) инфрачервени термометри на пазара, които просто изискват бързо поставяне в ухото или докосване до челото, започват като сътрудничество на НАСА с Diatek Corporation and JPL.

Методът за измерване на температурата се основава на същата инфрачервена технология, използвана от НАСА за измерване на източници на инфрачервена енергия в дълбокия космос, преназначена да осигури отчитане на температурата на човешкото тяло.

Технологията в крайна сметка си проправя път във всичко – от термометрите, които използваме, когато сме болни, до удобните температурни пистолети, с които се проверява температурата на фурна за пица или други повърхности.

Замразени изсушени храни (Лиофилизирани храни)

Повечето хора не са консумирали храната за астронавти – въпреки че ако не сте опитали лиофилизиран сладолед поне веднъж, пропускате едно странно изживяване.

Не може да се отрече, че сушенето чрез замразяване и други методи за консервиране на храни са се облагодетелствали значително от влиянието на НАСА и са допринесли за подобряването на безопасността на храните и методите за съхранение по света.

Финансираните от НАСА изследвания за сушене чрез замразяване са причината днес да можем да си купим зърнени храни с малки парченца лиофилизирани ягоди, например, които се превръщат „магически“  в нещо меко и сладко, когато се потопят в мляко.

НАСА наистина пусна лиофилизиран сладолед в космоса по време на мисията на Аполо 7, но той не беше особено популярен. Всъщност до 70-те години технологията е напреднала достатъчно, за да могат астронавтите от Skylab да ядат обикновения стар сладолед.

Подобрена бебешка формула

НАСА не е изобретила бебешкото мляко, но изследванията за евтино и безопасно подобряване на хранителната стойност на храната, на астронавтите в космоса, са тяхно дело.

Още през 80-те години на миналия век НАСА и корпорацията Martin Marietta проучвали използването на микроводорасли за различни цели, включително храна, генериране на кислород и изхвърляне на отпадъци – всичко това в опит да направят удължените престои в орбита и извън нея възможни.

В процеса откриват, че ключова мастна киселина, докозахексаенова киселина (DHA), може да се произвежда масово с помощта на щамове водорасли. По-късно те намират начин да произведат друга ключова мастна киселина, арахидонова киселина (ARA), използвайки гъбички.

DHA, става решаваща за производството на подобрена формула за бебета, а по-късно и за обогатяване на млякото. Всъщност, ако днес погледнете етикета на бебешка формула или мляко, обогатено с DHA, почти сигурно ще откриете, че DHA се доставя от водорасли.

DHA е от решаващо значение за развитието на мозъка. След откриване на този евтин метод на производство, милиони бебета по света се радват на по-добро развитие на мозъка в резултат на включването му във формулите на адаптираното мляко.

Безжични прахосмукачки и електрически инструменти

Представен на пазара през 1979 г., Black & Decker DustBuster става сензация. Това е малка, ръчна прахосмукачка, която работи с вътрешна батерия. Това не звучи удивително днес – на практика всичко вече е ръчно и се захранва от батерии – но това е революция за домашните уреди и електроинструментите.

Тази вълна от захранвани от батерии инструменти е задвижена от  изследвания, предприети от името на НАСА. В края на 60-те години на миналия век, НАСА сключва договор с Black & Decker, за да направи захранвани с батерии версии на различни инструменти, като бормашини за вземане на лунни проби. Изследванията и компютърното моделиране, насочени към създаването на високоефективни двигатели за програмата се превръщат в основата на двигателите, които ще захранват DustBuster и други инструменти.

Подобрени детектори за дим

Пожарите в космическите станции са сериозен проблем и НАСА работи усилено, за да ги предотврати.

Йонизационните детектори за дим са най-популярният тип детектори за дим в света и можем да благодарим на сътрудничеството между НАСА и Honeywell през 70-те години на миналия век за подобряването им.

Фокусът на двете компании е  върху създаването на аларми за дим за Skylab, които да откриват пожари, но да не генерират фалшиви аларми.  Това води до пускане на пазара на така наречените „недосадни“ детектори за дим от Honeywell. Тези детектори разполагат с по-широк обхват за откриване на частици и не се задействат от минимално количество от тях, в сравнение със съществуващите търговските модели на пазара към онзи момент.

По-късните подобрения в откриването на дим, като фотоелектрическите сензори, подобряват нещата допълнително, но йонизационните детектори за дим остават евтина и широкодостъпна опция.

НАСА продължава да провежда изследвания в тази област за създаването на нови и усъвършенствани начини за откриване на пожари в космоса – снимката горе вдясно показва тип устройство за откриване на дим с инфрачервено лазерно обратно разсейване, проектирано за Международната космическа станция от Honeywell. Може би един ден дори ще изобретят детектор за дим, който има вечен живот.

Невидими брекети

От прозрачни „стъклени” основи на брекетите до невидими алайнери, брекетите са се променили много за четиридесет години.

Може би връзката на НАСА с мемори пяната и лиофилизираните храни е известна, но повечето хора не осъзнават, че Invisalign и подобни „невидими“ брекети също са свързани с космическия гигант.

Въпросният материал е полупрозрачен поликристален алуминиев оксид (TPA). Първоначално е открит от НАСА, докато изследва ултраздрави полимери, които могат да покрият радарно оборудване, без да намаляват предаването на сигнала.

Първоначалното дентално приложение е за основи за зъбни скоби на всеки зъб, но все още свързани заедно с тел като традиционните скоби. По-късно компании като Invisalign правят тави за подравняване, които покриват целия зъб без свързващи проводници.

Подобрени гуми

През 70-те години на миналия век сътрудничеството между НАСА и Goodyear Tire за разработване на по-здрави материали за парашутните капаци, използвани в спускаемите апарати Viking, довежда до подобрени гуми за всички.

Когато в дизайна на радиална гума започват да се използват влакна, се получава гума с пет пъти по-голяма якост от традиционната стоманено-радиална гума и се увеличи животът й.

В допълнение към други иновации с гумите през годините, като верижните непневматични гуми, НАСА също има значителен принос за безопасността на магистралите: безопасните канали. Ако някога сте шофирали през участък от магистрала и сте забелязали, че магистралата има издълбани в нея надлъжни канали, вие сте видяли творение на НАСА в действие.

Прорезите първоначално са били прилагани на пистите, използвани за кацане на космически совалки, за да се намали приплъзването и оттогава сe прилагат по пътища, тротоари и други бетонни повърхности със същата цел.

Инструменти за спешна екстракция

Погледнато назад във времето инструментите за аварийна екстракция, използвани за отваряне на смачкани коли или разрязване на смачканата инфраструктура на рухнала сграда, са били тежки. Емблематичният спасителен инструмент „челюстите на живота“ например е голям и тежък хидравличен инструмент.

Сътрудничеството между НАСА, пожарникарите и компанията Hi-Shear Technology довежда до наистина умно пренасочване на съществуващата технология на НАСА. Чрез трансформиране на пиротехнически зареденото устройство за срязване, използвано за отделяне на твърдите бустери от совалките, в ръчно устройство, което може да се използва за срязване през метал, се създава преносим и много мощен инструмент за подпомагане на спасяването на хора, заклещени в метал.

Полученият продукт, Lifeshears, се използва от 90-те години на миналия век и дори е бил използван по време на спасителните операции след атаката от 11 септември.

Одеяла от фолио

Светлоотразителни одеяла за спешни случаи, като тези за спешна помощ, които се увиват около оцелелите при автомобилна катастрофа и други подобни, се наричат „космически одеяла“. Това е така, защото отразителният метален материал, от който са направени, е изобретен от НАСА, за да помогне за екраниране и изолиране на оборудване и дори на цели части от космически станции. Има причина това лъскавото метално фолио да е неделима част от космическата програма.

Технологията не само продължава да съществува под формата на космически одеяла, използвани при спешни случаи и от спортисти, но различни компании също са включили технологията в ръкавици, дрехи и други облекла. Това, предвид дългата история на НАСА за стимулиране на текстилните иновации, не е изненада.

Изолация на дома

Тясно свързано с изолационните свойства на космическите одеяла е използването на технологията на НАСА в изолацията на дома. Много компании правят лъчиста бариерна изолация, базирани на технология, разработена за първи път през 60-те години на миналия век, за да помогнат на астронавтите от епохата на Аполо да се справят с екстремните температури в космоса.

Чрез поставянето на лек слой изолация с термично прекъсване между два слоя алуминизиран полимер, този вид изолация може да помогне за стабилизиране на температурата на дома за сметка на размера и масата на традиционната изолация.

Между оригиналните космически одеяла и иновациите в лъчистата бариера, изследванията на НАСА намират своето място във всичко – от домовете ни до кутиите ни за обяд.

Още технологии, финансирани от НАСА
За да се изброят всички открития на НАСА, които са пренесени в всекидневието ни ще трябва да се изпишат огромен брой страници. Ако сте любопитни за още от практическите постижение на космическата агенция може да разгледате специалния сайт, посветен на приноса на НАСА: https://spinoff.nasa.gov/. Това е архив, поддържан от НАСА, очертаващ всички начини, по които агенцията е открила или финансирала технологии, използвани извън космическите й програми.

https://www.kaldata.com/

[Hatshepsut]

ЖЕНИТЕ, ПРОМЕНИЛИ НАУКАТА НА ХХ ВЕК

Пет жени, които промениха науката на ХХ век

Женската част от човечеството е направила много наистина значителни и често драматични приноси в науката. Най-забележителен е начинът, по който успехът на жените в науката нараства през ХХ век.

Въз основа на списък от авторитетни източници на всички учени, независимо от националността им, които са постигнали значими промени в науката през цялата история, жените представляват по-малко от 7% от общия брой. Което е обяснимо с това, че до ХІХ век научните изследвания и университетите са били табу за тях. Но ако направим същото изчисление за учени, родени след 1900 г., то вече почти 20% от тях са жени, като по всичко личи, че тази много обнадеждаваща тенденция несъмнено ще продължи.

Тук ще разгледаме историите на някои от най-успешните жени учени на миналото столетие, които може и да не са получили заслуженото признание тогава, но днес единодушно са считани за колоси в науката.

Една от най-известните жени учени на своето време, а и въобще в цялата история, безспорно е Мария Склодовска-Кюри. Тя е пионер в областта на радиологията и първият носител на две Нобелови награди, както и единствената жена носителка на Нобелова награда в две различни области на науката – физика и химия.

Мария е полякиня по произход, родена във Варшава, намираща се тогава в Руската империя. Още от детството си тя се отличава с удивителната си памет и на 16-годишна възраст печели златен медал при завършване на средното си образование в руския лицей.

Тъй като баща ѝ, учител по математика и физика, загубва спестяванията си поради лоша инвестиция, тя трябва да започне работа като учител и в същото време тайно участва в националистическия „Летящ университет“, четейки лекции на полски пред работнички. На 18-годишна възраст тя заема пост като гувернантка, където преживява нещастна любов. От приходите си тя успява да финансира медицинските изследвания на по-голямата си сестра Бронислава в Париж. А през 1891 г., на 24-годишна възраст, заминава с нея за Франция, за да учи точни науки, като физика и математика в Сорбоната.

В Париж тя получава всички висши образователни степени, започва да води научна работа и става първата жена, която преподава в Сорбоната. Жени се за Пиер Кюри, с когото впоследствие споделят Нобеловата награда за физика през 1903 г., заедно с физика Анри Бекерел. По-късно печели Нобелова награда и за химия през 1911 година, а освен нейния съпруг Пиер, носители на Нобелова награда стават също дъщеря ѝ Ирен Жолио-Кюри и зет ѝ Фредерик Жолио-Кюри. През 1995 г. става първата жена, положена в Пантеона в Париж, заедно с мъжа си, за собствените ѝ заслуги. Удостоена е посмъртно с най-високото полско държавно отличие – Орденът на Белия орел.

Тя е единствената жена, която присъства на Солвеевския конгрес в Брюксел; конференция, която събира всичките световни светила в областта на физиката. Там тя за първи път се запознава с Алберт Айнщайн. По това време Франция е на върха на сексизма, ксенофобията и антисемитизма. Поради всички тези тогавашни предразсъдъци, Кюри е изключена от всички подобни мероприятия, макар да има капацитета да засенчи всеки мъж на тях. Това я хвърля в дълбока депресия.

По това време Айнщайн решава да се свърже с Кюри, като ѝ изпраща вежливо писмо, отбелязвайки, че е дълбоко впечатлен и вдъхновен от нейния стремеж и интелект. Той я моли да продължава да работи, да продължава да се бори и да знае, че има хора, които ще стоят зад нея.

Нейните изключителни научни постижения включват развитието на теорията за радиоактивността – термин, който самата тя въвежда; техники за изолиране на радиоизотопи и откриването на два нови елемента – полоний (открит през 1898 г. и кръстен на родната ѝ Полша) и радий. Под нейно ръководство са проведени първите в света проучвания на лечението на неоплазми с радиоактивни изотопи. Тя основава Институтите Кюри в Париж и във Варшава, които и до днес са световни центрове за медицински изследвания.

По време на Първата световна война тя проектира мобилни радиографични устройства, като инсталира рентгенови машини в автомобили заедно с генератори, така че те да могат да се разполагат на място и да помогнат за спасяването на безбройните ранени войници по време на разрушителния конфликт. Първоначално тя конструира 20 превозни средства от този тип, всичките управлявани от екипи от жени, а впоследствие въвежда още 200 в полевите болници. Смята се, че Кюри е спасила над 1 милион човешки живота с тази своя инициатива.

Мария и Пиер Кюри в лабораторията, 1904 г.

Друга забележителна жена в науката на ХХ век е компютърният учен Грейс Хопър, която достига до чин контраадмирал във военноморския флот на Съединените щати. Тя е един от първите програмисти на компютъра Harvard Mk1 през 1944 г. и изобретява първия компилатор – програма, която трансформира езика, използван за комуникация с компютър, в машинен код, с който компютърът работи.

Тя също така популяризира концепцията за машинно независими езици за програмиране и следователно проправи пътя към развитието на COBOL, един от най-ранните езици за програмиране на високо ниво.

На Грейс Хопър се приписва създаването на термина „бъг“, отнасящ се за програмна грешка или софтуерен дефект. Много вероятно е той да е произлязъл при едно „отстраняване на грешки“, когато Грейс внимателно отстранява случайно попаднала сред компютърните компоненти буболечка (bug на английски), която пречи на функционирането им.

Грейс Хопър завършва математика и физика през 1928 г. и получава докторска степен по математика от Йейлския университет през 1934 г. Тя е назначена за доцент по математика в колежа Васар през 1941 г. и получава почетна диплома от академичното дружество Фи Бета Капа.

С настъпването на Втората световна война тя се присъединява към резерва на военноморските сили на САЩ и след обучението е преместена в Бюрото за изчислителен проект на кораби към Харвардския университет, където продължава до 1949 г., като отказва редовна професорска длъжност във Васар, за да може да остане като научен сътрудник във ВМС.

През 1949 г. Грейс се присъединява към екипа, разработващ UNIVAC, първият наличен в търговската мрежа компютър. До 1952 г. тя вече е разработила оперативен компилатор, преобразуващ символите А-0 в машинен код за компютъра UNIVAC, а през 1954 г. става първият директор на компанията за автоматично програмиране. През 1959 г. Грейс е назначена за технически консултант на комитета, който дефинира новия език COBOL.

От 1967 г. до 1977 г. тя е директор на Езиковата група за програмиране на флота с чин капитан. През 70-те години съветва Министерството на отбраната да замени големите централизирани компютърни системи с мрежи от малки разпределени компютри.

Грейс Хопър се пенсионира няколко пъти и всеки път след това я викат обратно. Тя продължава да работи до 85-годишна възраст и получава повече награди и отличия, отколкото има място за изброяване в една кратка статия. Погребана е с пълни военни почести в Националното гробище в Арлингтън.

Уважението, с което военноморските сили на САЩ държат на нейния принос към компютърните науки, личи само от факта, че разрушителят (ескадрен миноносец) с управляеми ракети „Хопър“ е кръстен на нея.

Хопър на конзолата на UNIVAC I, ок. 1960 г.

Розалинд Франклин е име, запомнено главно с т. нар. „Снимка 51“ – превъзходно рентгеново дифракционно изображение на паракристален гел, съставен от ДНК влакна, което е от решаващо значение за отключването на тайната на самия живот. Но освен това, тази невероятно талантлива жена, има и още много други научни постиженията, въпреки че нейният живот приключва едва на 37-годишна възраст.

Родена в доста заможно еврейско семейство, Розалинд е изключително умна като дете, а в университета в Кеймбридж тя е блестяща по физикохимия.

Първият ѝ изследователски пост е в BCURA (Британската асоциация за изследване на използването на въглища), където изучава порьозността на различни видове въглища. Работата ѝ там е важна от търговска гледна точка поради промишлените си приложения и Розалинд постигна международно признание в тази област.

Работейки с големите учени Франсис Крик и Джеймс Уотсън изгражда модел на ДНК на базата на спираловидната структура и публикува откритието в списание Nature. Тя извършва блестящи кристалографски експерименти, които служат на Уотсън и Крик като основа за предложения от тях модел на ДНК с двойна спирала.

Огромното значение на тази работа е откритието, че структурата на ДНК съдържа информацията, в химически код, за наследствеността и също така осигурява механизъм, чрез който тази наследствена информация се предава през поколенията. За тези открития Уотсън и Крик, заедно с Морис Уилкинс са удостоени с Нобелова награда през 1962 г.

Преобладаващото мнение в научните среди е, че Франклин заслужава да бъде призната за съавторка на откритието. Съществуват и мнения, че нейният принос е недооценен поради традиционното пренебрежение към жените в мъжкия научен свят в Англия по това време, въпреки тенденцията на Нобеловия комитет да не присъжда награди посмъртно, която малко по-късно е приета и като правило.



Научната работа на Розалинд далеч не се изчерпва само с този исторически успех. През третият етап от нейната кариера тя се занимава с изследване на структурата на вируса на тютюневата мозайка. Освен с ДНК и с вирусите, тя се занимава и с разбирането на структурата на каменните въглища и на графита. Работейки за Британската научна асоциация по оползотворяването на въглищата тя извършва фундаментални изследвания на микроскопичната структура на въглерода и неговата алотропна форма графита. Нейните постижения във всяка една от трите ѝ основни области на изследвания са считани за изключително успешна научна работа през забележителния ѝ живот.

За огромно съжаление, смъртта от рак на яйчниците, идва твърде рано за Розалинд, когато тя е само на 37 години. Въпреки това тя продължава работата си почти до края и прави всичко възможно да скрие болестта си от колегите. Изглежда така сякаш Розалинд е толкова заета с изследванията си, че не може да отдели време и внимание на смъртта.

Сградата “Розалинд Франклин” е ново научно съоръжение от световна класа в Университета на Улвърхамптън – едно подходящо признание за един невероятен живот и нейния огромен принос към науката.

Университетът по медицина и наука Розалинд Франклин в Илинойс

Little Green Men-1 (LGM-1) или Малкият зелен човек е забавното име, което северноирландският астрофизик Джослин Бел Бърнел, заедно със своя ръководител Антъни Хюиш, дават на импулси от радиосигнали от фиксирана точка в небето, които тя открива, докато завършва своята докторска дисертация.

Бел участва непосредствено в построяването на огромен радиотелескоп в Кеймбридж, съставен от проводници, разпрострени върху 18 декара площ, който е предназначен за търсене на бързопроменящи се астрономически източници. През юли 1967 г. уредът започва работа и Бел анализира данните от него под ръководството на Хюиш. Телескопът сканира цялото небе на всеки 4 дни и бълва данни, които заемат над 30 метра разграфена хартия на ден. Тогава Бърнел анализира данните ръчно, което от съвременна гледна точка е един непосилен труд.

През октомври 1967 г. тя забелязва аномалия – серия от пулсации – която може да се обясни с източник, който „изгрява и залязва всеки ден заедно със звездите“. Други сътрудници на Хюиш измерват пулсациите и откриват, че те сигнализират на всеки 1,3373011 секунди. Тази точност до 1 милионна част от секундата е учудваща, защото никой друг астрономически източник не сигнализира с такова постоянство. Изчисленията поставят източника на разстояние 200 светлинни години, далеч извън Слънчевата система, но все пак в рамките на галактиката. Следва откриването на нови подобни сигнали от различни части на небето, които един научен репортер от английски вестник нарича „пулсари“. Бърнел смята, че това е „ужасно име“, но въпреки това пасва добре. Тя продължава да пише доктората си и в дисертацията си определя ъгловите параметри на близо 200 излъчващи радиоизточника.

Джослин Бел през 1967 г.

Така наблюденията на Джослин всъщност разкриват радиационния лъч на въртяща се неутронна звезда, като всеки импулс представлява едно завъртане на звездата.

Нейното откритие през 1967 г. е едновременно вълнуващо и изумително. Тези звезди, които са изключително плътни и се смята, че са съставени предимно от неутрони, са наричани пулсари докъм 1968 г. В днешно време ги наричаме неутронни звезди и те представляват най-често срещаният край на звездната еволюция – резултат от експлозията на супернова на масивна звезда, съчетана с гравитационен колапс, който компресира ядрото отвъд плътността на звездите бяло джудже до тази на атомните ядра.

Впоследствие Антъни Хюиш е удостоен с Нобелова награда през 1974 г. за работата си. А Джослин, подобно на Розалинд Франклин, не участва в наградата – още един несправедлив пропуск, който поражда противоречия, дори гняв в някои среди. Джослин обаче възприема много зряла гледна точка по въпроса, поддържайки мнението, че в този случай не би било подходящо тя, като студентка-изследовател, да участва в Нобеловата награда, тъй като нейният ръководител трябва да поеме цялата отговорност за проектите, предприети от неговите студенти.

През 1968 г. Джослин Бел се омъжва и с известно съжаление изоставя астрономията, точно във време когато откритата от нея област започва бурно да се развива. Никой не се опитвал да я убеждава да остане. Премества се заедно с мъжа си в Южна Англия. Преподава 5 години в университета в Саутхемптън, занимавайки се с гама-лъчева астрономия, преди да се премести през 1974 г. в космическата научна лаборатория „Мълард“ в Съри.

Джоселин постига голямо отличие и признание в своята кариера и става президент на Кралското астрономическо дружество (2002-2004), президент на Института по физика (2008-2010) и накрая – президент на Кралското общество на Единбург през 2014 г.

Изображение, пресъздаващо експлозия на неутронна звезда

През юни 1962 г. The New Yorker издава книга, озаглавена „Тиха пролет“ (Silent Spring), написана от морският биолог Рейчъл Карсън. Книгата повдига темата за опасения относно въздействието на човешката дейност върху околната среда. Например масово използван, като селскостопански пестицид, препаратът ДДТ се натрупва критично много в хранителните вериги , а същевременно уврежда и дивата природа. ДДТ (дихлородифенилтрихлороетан) е контактна отрова, разработена за употреба през Втората световна война, за предотвратяване на разпространението на болести, пренасяни от насекоми.

Карсън започва кариерата си като морски биолог в Службата за опазване на рибните ресурси и дивите животни на САЩ. Започва да пише професионално на тема природа и екология още през 1950-те години. Бестселърът ѝ от 1951 г. „Морето около нас“ (The Sea Around Us) ѝ спечелва Национална награда за книга. Следващата ѝ творба „Ръбът на морето“ (The Edge of the Sea) също става бестселър. В книгите си тя изследва целия живот в океаните, от бреговете до дълбините им и се доказва като особено талантлив писател.

„Тиха пролет“ специално дава много силен сигнал за събуждане, провокирайки за първи път безпрецедентно обществено внимание към екологичните проблеми, пред които започва да се изправя човечеството.

Макар книгата ѝ да е посрещната с яростно противопоставяне от страна на химическите компании, в резултат на възникналите бурни дебати накрая ДДТ бива забранен, заедно с други пестициди, констатирани като опасни за околната среда. Работата на Рейчъл Карсън води до създаването на Агенцията за опазване на околната среда – изключително мощен регулаторен орган в САЩ.

Карсън умира от рак на гърдата през 1964 г. Посмъртно е наградена с президентския медал на свободата от президента Джими Картър.

Както носителят на Нобелова награда за химия от 2013 г., Майкъл Левит, отбелязва: „Твърде дълго време в обществата, доминирани от мъже, талантите на жените бяха пренебрегвани и половината от човешкия интелект беше пропилян.“

Определено има спешна нужда да обединим мъдростта и силата на жените, за да се справим с общите предизвикателства, пред които е изправено човечеството, като пандемиите, хранителните кризи, климатичните промени и да направим светът едно по-добро място.

Стереотипите и предразсъдъците са най-големите бариери пред жените в науката от незапомнени времена. Пътят към науката може да е неравен, но поколения жени учени никога не са се предавали, преодолявайки множество препятствия, за да се докажат, да спечелят уважението на света и постепенно да подобрят статута на жените в областта на научните изследвания.

https://nauka.bg/jenite-promenili-naukata-hh-vek/

[Hatshepsut]

Мравките правят „мляко“? Новото откритие изненадва учените


Мравки работнички от вида Ooceraea biroi се грижат за какавидите и малките ларви в колония

Изследователите смятаха, че познават мравките. Докато не погледнаха към техните какавиди.

Повече от век мравешките колонии са обект на безкрайни изследвания. Забележителният начин, по който мравките работят заедно, кара някои учени да ги смятат за един суперорганизъм.

Въпреки това, изследователите рядко се фокусират върху ларвения стадий на мравките, по време на който те се превръщат във възрастни индивиди.

Вляво: Мравка от вида Myrmecocystus mexicanus пие течност от копринен пашкул. Изследователите боядисват течността със син хранителен оцветител, като част от новото изследване

Вдясно: Мравки работнички Ooceraea biroi се грижат за ларвите, които са поставили върху какавидите, за да се хранят с подобно на мляко вещество

„Те не се движат, не ядат, не правят нищо, което да изпъква на фона на врявата, която се случва в колонията“, казва Даниел Кронауер, мирмеколог (учен, който изучава мравките) от Университета “Рокфелер” в Ню Йорк

В нов доклад, публикуван в Nature, Кронауер и колегите му съобщават, че често пренебрегваните какавиди на мравки предоставят фундаментална услуга на колонията: техните развиващи се тела произвеждат вещество, подобно на мляко, което осигурява важни хранителни вещества за останалата част от колонията. И не само в един вид, а в поне един вид във всяко от петте основни подсемейства мравки.

(Жизненият цикъл на мравките протича с пълна метаморфоза в 4 фази на развитие - яйце, ларва, какавида, имаго - възрастен индивид.)

Такова значително откритие предполага, че “млечните” екскрети (вещества, които се извеждат от активния метаболизъм) може да са често срещани при много повече видове мравки, казва Кронауер, и че те може да са възникнали рано в еволюцията на всички мравки.

„Бях изненадана“, казва Сузане Фойцик от Университета в Майнц в Германия, която не участва в проучването, „тъй като не съм виждала това преди, въпреки че наблюдавах мравки в продължение на три десетилетия. Наистина съм любопитна и ще започна собствени наблюдения възможно най-скоро.“

Удавяне в мляко

Интригуващата течност е открита от д-р Орли Снир, която не е работила с мравки, преди да се присъедини към екипа на Кронауер. Тя обаче бързо забеляза поведения, които изглежда не са описани в съществуващата научна литература.

„Хората са изучавали мравките в продължение на сто години“, мисли си Кронауер, „така че за какво говори [Снир]?“

Но той се съгласява, когато Снир предлага необичаен експеримент. Вместо да се опитва да разбере комбинираната дейност в колонията, където ларвите и какавидите непрекъснато се почистват, местят или дори се струпат заедно, тя решава да наблюдава какавидите изолирано. Отнема време, за да разбере как да ги поддържа живи, но в крайна сметка намира правилната температура и степен на влажност. И тогава се случва нещо наистина странно - какавидите произвеждат течност, и то много.

Всъщност толкова много, че доста от тях се давят в нея, казва Снир, в случай че първо не умрат от гъбична инфекция. Дали това е необичайно явление, дължащо се на изолацията на какавидите от колонията, или нещо съвсем нормално, което е оставало незабелязано досега? За да разбере, Снир инжектира синя хранителна боя в отвора, откъдето излиза “млечната” течност, и връща синкавите какавиди обратно в колонията.

Съвсем скоро тя забелязва, че възрастни мравки изваждат течността от какавидите и я поглъщат, както разкрива синият цвят, разпространяващ се в червата им. Мравките също така често струпват млади ларви върху какавидите, които също се хранят с течността - те също стават сини.

Своеобразно социално лепило

Откритието изненада и зарадва световната общност на мирмеколозите.

„Това е много солидно и добре проектирано проучване“, казва мирекологът Лоран Келер от Университета в Лозана в Швейцария, който е съгласен, че явлението може да е доста често срещано.

Берт Хьолдоблер от Държавния университет на Аризона, който изучава мравки от 60-те години на миналия век, казва, че някога е подозирал, че може да има нещо в какавидите, което привлича възрастните.

„Никога повече не повдигнах тази тема“, казва той, „въпреки че остана в съзнанието ми. Напълно съм доволен от това, което направиха тези изследователи.“

Химическият анализ на течността разкрива, че освен други отпадъчни продукти от метаморфозата, тя съдържа всички основни аминокиселини, множество въглехидрати и някои витамини.

Споделянето на хранителни вещества между различните жизнени етапи при мравките може да е в основата на интензивния социален начин на живот, който тези насекоми са развивали в продължение на милиони години, предполагат Кронауер и Снир. „Това кара мравките в различни жизнени етапи да зависят една от друга“, казва Кронауер. „Това е един вид социално лепило, което ги държи заедно.“

Адриа льо Бьоф, мирмеколог от Университета във Фрибург, Швейцария, изучаваща обмена на хранителни вещества между ларвите на мравките и възрастните, е съгласна. „Тази течност може да е подпомогнала еволюцията на кооперативната грижа за потомството [на мравките], тъй като е стимулирала възрастните да се грижат за малките.”

Наистина ли няколко глътки какавидна течност са коренът на непрекъснато разширяващата се икономика на споделяне при мравките? Задълбочените бъдещи изследвания вероятно ще доведат до все повече открития на една от най-широко изучаваните и все още много мистериозни групи насекоми на планетата.

https://www.nationalgeographic.bg/a/mravkite-pravyat-mlyako-novoto-otkritie-iznenada-ucenite

[Hatshepsut]

Човешките предци са можели да стоят на два крака, преди да слязат от дърветата


Възрастно мъжко шимпанзе ходи изправено, за да се придвижва по гъвкавите клони в откритите корони, характерни за саванно-мозаечния хабитат в долината Исса. Въпреки открития и сух хабитат шимпанзетата в Исса са останали предимно обитаващи дърветата и не са ходили по земята повече от шимпанзетата, живеещи в тропически гори - констатации, които потвърждават, че изправеното ходене се развива по дърветата, а не по земята при нашите ранни предци

Традиционно се смята, че нашите далечни предци са започнали да ходят на два крака, когато горските им местообитания са се променили в открити савани. Наблюденията на шимпанзета в природата обаче показват, че не е необходимо да слизат от дърветата, за да се изправят на два крака.

Дълго време антрополозите са смятали, че навикът на нашите далечни предци да се придвижват на двата си задни крака е бил улеснен от необходимостта да се придвижват между отделни горски участъци, разпръснати из откритата савана. Във високите треви, изложени на риск да станат жертва на хищници, тези древни примати трябвало постоянно да се оглеждат и освен това да не излагат гърба си на палещото слънце, което ги принуждавало да отлепят предните си крака от земята.

Някои от най-близките ни биологични роднини все още живеят при подобни условия: например шимпанзетата от долината Иса в Западна Танзания обитават малки участъци гори, редуващи се със суха савана. Въпреки че тези маймуни често се придвижват на два крака, изследователите с изненада установяват, че най-често те изобщо не стъпват на земята.

„Нашето проучване предполага, че отстъплението на горите в късния миоцен-плиоценска епоха преди около пет милиона години и по-отворените местообитания на савана всъщност не са били катализатор за еволюцията на бипедализма (ходене изправен на два крака). Вместо това дърветата вероятно са останали важни за еволюцията [на бипедализма] –  търсенето на дървета, произвеждащи храна, вероятно е двигател на тази чертхарактеристика", пишат изследователите.

Младо мъжко шимпанзе от общността в долината Исса се храни с шушулки със семена - любима храна на местните шимпанзета през сухия сезон и я намират по големите дървета с открити корони. Въпреки открития и сух хабитат шимпанзетата в Исса са останали предимно обитаващи дърветата и не са ходили по земята повече от шимпанзетата, живеещи в тропически гори - констатации, които потвърждават, че изправеното ходене се развива по дърветата, а не по земята при нашите ранни предци

За да разберат това, учени от Калифорнийския университет (САЩ) са анализирали около 2850 видеоклипа с наблюдения на отделни локомоторни събития (напр. катерене, ходене, висене и т.н.), през хода на 15-месечното проучване. Наблюдавани са 13 възрастни шимпанзета (шест мъжки и седем женски), като изследователите са обърнали специално внимание на това къде се извършва действието - на земята или на дърветата. Въпреки че изследователите са очаквали да видят танзанийските шимпанзета много по-често на земята, в действителност те прекарват също толкова време на дърветата, колкото и техните роднини от други, по-залесени части на Африка.

Освен това повечето случаи на ходене на два крака - около 85 процента - са регистрирани на дърветата, когато маймуните ходят по клоните. С други думи, възможно е не пресъхването на местообитанията и смяната на горите със савана да са принудили човешките предци да станат двукраки: те са се придвижвали с двата си задни крака, докато все още са били чисто дървесен вид.



Early humans may have first walked upright in the trees

Шимпанзетата се катерят по клоните на дърветата, като понякога се опират само на двата си задни крайника.
По този начин една от основните характеристики на съвременните хора - способността да се придвижват на задните крайници - вероятно не се е развила заради промяната на климата, защото шимпанзетата в подобен хабитат не бързат да слязат от дърветата и успешно овладяват ходенето на два крака, изправени на клоните.

Сега учените имат намерение да проведат допълнителни наблюдения на маймуните в различни части на ареала им, за да се опитат да разгадаят тази еволюционна загадка.

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Choveshkite-predtci-sa-mozheli-da-stoiat-na-dva-kraka-predi-da-sliaza_193663.html

[Hatshepsut]

Индийски учен реши санскритски пъзел на 2500 години

Граматичен проблем, който обърква санскритолозите още от V век пр.н.е., най-накрая е решен от индийски учен. Това революционно откритие не само разширява човешките възможности, но също така ще позволи на изкуствения интелект да преподава граматиката на Панини.

Системата на Панини представлява 4000 правила на санскритската граматика, описани подробно в неговия труд Аштадхяи (Граматика в осем глави), за който се смята, че е написан около 500 г. пр.н.е. Тези правила са формулирани под формата на сутри – кратки части от текст, организирани по специален начин – и по своето лингвистично съдържание обхващат различни аспекти на езика: от правилата за съчетаване на морфеми в една дума до правилата за съчетаване на отделни думи.

Системата на Панини трябва да работи като машина: ако се въведе основа и наставка на дума, тя ще ги преобразува в граматически правилни думи и изречения стъпка по стъпка. Досега обаче имаше голям проблем: в някои случаи две или повече правила на Панини трябвало да работят едновременно, което карало лингвистите да се чудят кое да използват.

Тези случаи на „конфликт на правила“ засягали милиони санскритски думи и изисквали алгоритъм за разрешаването им. Самият Панини споменава метаправило, което трябвало да помогне на учениците му да решат кое правило да приложат в подобна ситуация: „Ако подхождат две правила, тогава изберете ..." Но през последните 2500 години учените са тълкували погрешно това метаправило, в резултат на което всички опити за използване на системата Панини са довели до граматически неправилни резултати.

В опит да решат този проблем много учени старателно са разработили стотици други метаправила, но индийският учен Риши Раджпопат е установил, че тези допълнителни трикове не са необходими, тъй като „езиковата машина“ на Панини е напълно самодостатъчна.

Традиционно учените тълкуват метаправилото на Панини по следния начин: в случай на конфликт между две правила с еднаква сила правилото, което се появява по-късно в последователния ред на граматиката, печели. Раджпопат отхвърля това с аргумента, че Панини е имал предвид, че от правилата, приложими съответно към лявата и дясната страна на думата, човек трябва да избере това, което е приложимо към дясната страна.

Откритието на д-р Раджпопат е особено ценно, защото днес интересът към санскрит само нараства: въпреки че санскрит се говори само от около 25 хиляди души в Индия, той има нарастващо политическо значение в тази страна и е повлиял на много други езици и култури по света. Отсега, разполагайки с работещ алгоритъм, ще бъде възможно и компютри да се обучават на санскрит.

https://www.actualno.com/interest/indijski-uchen-reshi-sanskritski-pyzel-na-2500-godini-news_1865022.html © Actualno.com

[Hatshepsut]

Учени разгадаха тайната на "невидимите" стъклени жаби

Някои жаби, обитаващи Южна и Централна Америка, притежават рядката способност да включват и изключват почти прозрачния си вид, предават Асошиейтед прес и БТА, позовавайки се на публикация в сп. "Сайънс".

През деня тези нощни жаби спят, като висят под листата на дърветата. Техните деликатни, зеленикави прозрачни форми не хвърлят сенки, което ги прави почти невидими за птиците и други хищници, преминаващи над или под тях.

Когато обаче се събудят и се втурнат наоколо в търсене на насекоми и партньори, северните стъклени жаби придобиват непрозрачен червеникавокафяв цвят.

"Когато са прозрачни, това гарантира тяхната безопасност", пишат авторите на изследването от университета "Дюк". Когато са будни, те могат активно да избягват хищниците, но когато спят и са най-уязвими, жабите са се приспособили да остават "невидими".

С помощта на светлинна и ултразвукова технология за изобразяване изследователите са разкрили тайната им: докато спят, жабите концентрират или "скриват" почти 90 процента от червените си кръвни клетки в черния си дроб.

Тъй като имат прозрачна кожа и други тъкани, в противен случай кръвта, която циркулира в тялото им, би ги издала.

"Изследването обяснява как стъклените жаби скриват кръвта в черния дроб, за да запазят прозрачността си", отбелязва биологът от Еквадор Хуан Мануел Гуаясамин в придружаващ публикацията коментар.

Как точно как правят това и защо не ги убива, все още остава загадка. За повечето животни наличието на много малко циркулиращ кислород в кръвта в продължение на няколко часа би било смъртоносно, а толкова плътното й концентриране би довело до фатално съсирване. Стъклените жаби обаче някак оцеляват.

По-нататъшни изследвания на вида могат да дадат полезни сведения за разработването на лекарства против съсирване на кръвта, казва Карлос Табоада, биолог от университета "Дюк" и съавтор на изследването.

Само няколко животни, предимно обитатели на океаните, са естествено прозрачни, отбелязва биологът от Оксфордския университет Ричард Уайт. "Прозрачността се наблюдава изключително рядко в природата, а при сухоземните животни тя не се среща, освен при стъклената жаба", казва той.

Сред прозрачните животни са някои риби, скариди, медузи, червеи и насекоми, но нито едно от тях не пренася големи количества червена кръв през тялото си. Трикът за скриване на кръвта по време на сън изглежда е уникален за жабите. "Това е наистина невероятна, динамична форма на камуфлаж", допълва Уайт.

https://it.dir.bg/nauka/ucheni-razgadaha-taynata-na-nevidimite-stakleni-zhabi

[Hatshepsut]

Американски учени декодираха тайния език на фотосинтезата

Американски учени успяха да декодират тайния език на фотосинтезата - процесът, който превръща въглеродния диоксид в органични съединения с помощта на слънчевата светлина, след като в продължение на десетилетия безуспешно се опитваха да разберат сигналите на растенията, съобщи електронното издание "Юрикалърт".

Изследователите от Калифорнийския университет Ривърсайд обаче са постигнали успех при разгадаването на неясните знаци.

От половин век ботаниците знаят, че командният център на растителната клетка - ядрото, изпраща инструкции до другите й части, като ги кара да продължат с фотосинтезата. Тези инструкции са под формата на белтъци и без тях растенията няма да придобият зеления си цвят или да растат, уточнява БТА.

"Предизвикателството пред нас беше, че ядрото кодира стотици протеини, които съдържат градивни елементи за по-малките органели. Установяването кои от тях са сигнал, за да се задейства фотосинтезата, беше като намиране на игла в купа сено", казва Мън Чън, професор по ботаника в университета.

Процесът, който учените използват, за да открият четири от тези протеини, е описан в публикация в изданието "Нейчър къмюникейшънс".

Екипът на Чън вече доказа, че някои от протеините в растителните ядра се активират от светлината, което поставя началото на фотосинтезата. Тези четири новоидентифицирани белтъка са част от реакцията, като изпращат сигнал, превръщайки малките органи в хлоропласти, генериращи подкрепящи растежа захари.

Мън Чън сравнява целия процес на фотосинтеза със симфония.

"Диригентите на симфонията са протеини в ядрото, наречени фоторецептори, които реагират на светлината. Показахме, че чувствителните както към червена, така и към синя светлина, фоторецептори инициират симфонията. Те активират гените, които кодират градивните елементи на фотосинтезата".

Уникалното в случая е, че симфонията се изпълнява в две "зали" в клетката, както от местни (ядрото), така и от намиращи се по-далеч музиканти. В този смисъл диригентите (фоторецепторите), които са само в ядрото, трябва да изпращат на отдалечените музиканти съобщения. Тази последна стъпка се контролира от четирите новооткрити белтъка, които се придвижват от ядрото до хлоропластите.

Изследването е финансирано от американския Национален институт по здравеопазване с надеждата, че ще помогне за лечение на рак. Тя се основава на приликите между хлоропластите в растителните клетки и митохондриите в човешките клетки. Те произвеждат т.нар. гориво за растеж и в тях се съхранява генетичен материал.

Много изследвания описват комуникацията от органелите към ядрото. Ако нещо не е наред с тях, те ще информират "централата" на ядрото. Доста по-малко се знае обаче за сигналите, които регулират активността и се изпращат от ядрото към органелите.

Разкриването на начина, по който се контролира фотосинтезата, може да се приложи и отвъд изследванията за болести. Човешките колонии на друга планета вероятно ще се нуждаят от земеделие на закрито и създаване на светлинна схема за увеличаване на добивите в тази среда. Освен това климатичните промени поставят предизвикателства и пред производителите на различни култури и на нашата планета.

https://it.dir.bg/nauka/amerikanski-ucheni-dekodiraha-tayniya-ezik-na-fotosintezata

[Hatshepsut]

10 странни дълбоководни същества, открити през 2022 г.

Ако искате да видите извънземно същество, тогава спрете да търсите в космоса и се отправете на пътешествие до дъното на морето.

Океанските дълбини са пълни със странни и прекрасни същества и с навлизането на хората все по-дълбоко в бездната се забелязват все повече от тях.

През 2022 г. учените са наблюдавали множество дълбоководни красавици.

Светещи спагети

Странно същество от морското дъно, покрито със светещи оранжеви пипала, подобни на спагети, предизвика вълнение в интернет.

Изследователи от Изследователския институт на аквариума в Монтерей Бей (MBARI - Monterey Bay Aquarium Research Institute) за пръв път забелязват спагетения червей от рода Biremis с помощта на дистанционно управляван апарат (ROV - remotely operated vehicle) през 2012 г., докато изследват Калифорнийския залив край бреговете на Мексико.

Червеят, имитиращ паста, няма очи или хриле и използва цветните си пипала, за да улавя малките парченца органичен детрит, известен още като морски сняг, който пада на морското дъно.

Изображение на неназован спагетен червей

Повечето спагетени червеи живеят в хралупи или тунели под морското дъно и пускат пипалата си, подобни на макарони, във водата само за да улавят парченца храна. Но този червей от вида Biremis прекарва живота си над океанското дъно и преди това е наблюдаван да плува във водата или да пълзи по морското дъно, за да намери места, където има много храна.

Майка калмар носи подобни на перли яйца

В тъмните океански дълбини край бреговете на Калифорния са заснети изключително редки кадри на майка калмар, която носи в обятията си желатинова нишка от блестящи перлени яйца.

Майка дълбоководен калмар носи яйцата си в желатинова нишка зад себе си

Изследователите от MBARI забелязват дълбоководния калмар - неизвестен вид от рода Bathyteuthis - с ROV на около 90 км от брега на дълбочина 1390 метра.

Майките калмари обикновено не мътят и не носят яйцата си. Повечето женски освобождават яйцата си на морското дъно или в големи желатинови купчини. Излюпването може да увеличи шанса на яйцата да оцелеят, но вероятно увеличава и риска от нападение на хищници за майката, поради което се среща толкова рядко.

Прекалено грижовната майка може да изглежда голяма на снимката в сравнение с яйцата си, но в действителност мантията ѝ - основната част от тялото на калмара, съдържаща всички основни органи - може да нарасне само до максимална дължина от 7,5 сантиметра.

Гумена катерица

Странно желатиново същество, което прилича на полуобелен банан, е забелязано от изследователи в Тихия океан. Съществото, известно като гумена катерица (Psychropotes longicauda), всъщност е морска краставица и е било дълго около 60 см.

Гумената катерица е едно от странните същества, открити в бездна в Тихия океан

Гумената катерица е един от 55-те екземпляра, събрани от учени от Природонаучния музей в Лондон след изследване на морското дъно в Тихоокеанската зона Кларион-Клипертън, разположена между Хаваите и Мексико.

Сред другите забележителни същества от експедицията са морска гъба с форма на лале и корал, за който се смята, че е характерен единствено за Атлантическия океан. До 39 от събраните същества може да принадлежат към невиждани досега видове.

Мистериозна синя слуз

Учените остават озадачени, откривайки загадъчните "лепкави" същества на морското дъно около Сейнт Кроа, един от американските Вирджински острови.

Близък план на едно от мистериозните същества от "синя слуз", открити от изследователите с помощта на подводен апарат близо до Сен Кроа в Карибско море

Изследователите от Националната океанска и атмосферна администрация (NOAA) забелязват множество същества от "синя слуз" с помощта на ROV и предават на живо гмуркането онлайн. Мистериозните кълба се носят неподвижно близо до океанското дъно на дълбочина между 407 и 611 м под повърхността на водата.

По време на стрийма изследователите предполагат какво може да е това. Предложенията включват меки корали и морски гъби, но няма единодушен отговор.

"Мога да ви кажа само, че това не е камък, но това е всичко, което мога да кажа", шегува се един от изследователите.

Ягодов калмар със странни очи

Изследователите от MBARI са зърнали яркочервен калмар със странни очи. Ягодовият калмар (Histioteuthis heteropsis) има едно голямо жълто око, подобно на луковица, докато другото е малко и черно.

Ягодовият калмар има гигантско ляво око и малко дясно око

Екипът забелязва главоногите със странни очи с помощта на ROV на дълбочина 725 м в каньона Монтерей край бреговете на Калифорния.

Несиметричните очи на калмара му дават необичайно предимство в дълбокия океан: Голямото жълто око гледа нагоре, за да забележи сенките, хвърляни от животните отгоре, а по-малкото черно око гледа надолу, търсейки проблясъци на биолуминесценция, излъчвани от плячка и потенциални хищници.

Интересно е, че малките на H. heteropsis се раждат с две еднакви по размер очи. Когато се развиват в млади индивиди, лявото око увеличава размера си, а дясното остава със същия размер. В зряла възраст лявото око може да бъде повече от два пъти по-голямо от дясното.

Извънземна "найлонова торбичка"

Странно дълбоководно същество, приличащо на плаваща найлонова торбичка със светещи вътрешности, е забелязано близо до Хаваите.

Изследователи на борда на изследователския кораб Nautilus забелязват тази морска краставица с помощта на ROV в Националния морски резерват югоизточно от Хонолулу.

Странна морска краставица с полупрозрачна кожа и яркооранжеви вътрешности

Изследователите от Nautilus Live забелязали плаващото дрейфуващо същество с ROV на дълбочина 2 201 м в Морския национален резерват югоизточно от Хонолулу. Странното животно всъщност е морска краставица от семейство Elpidiidae, която се храни, улавяйки морския "сняг" - органичен материал, падащ от горните води към дълбините на океана.

Прозрачното същество има подобен на перка издатък, който му помага да плува на къси разстояния по морското дъно, както е било, когато изследователите са го забелязали. Яркооранжевите тръбички във вътрешността на морската краставица са червата ѝ, но не е ясно защо са толкова цветни.

Полупрозрачна "желеобразна риба"

Изследователи от NOAA са изненадани, след като улавят странно изглеждаща, подобна на желе риба, докато тралят морското дъно край бреговете на Алеутските острови в Аляска.

Изследовател държи странната "желеобразна риба"

Желеобразната риба, известна като петнист охлюв (Crystallichthys cyclospilus), има полупрозрачно тяло, покрито с пръстени, и необичайна вендуза на корема, която всъщност представлява модифицирана перка, позволяваща й да се придържа към морското дъно.

Петнистият охлюв може да живее във води на дълбочина до 830 м под повърхността на океана. Консистенцията им, подобна на желе, им позволява да издържат на смазващото налягане на морските дълбини, а полупрозрачните им тела им помагат да се скрият от хищниците. Голяма част от историята на живота им обаче остава загадка за учените.

Страховита "усмихната" акула

Рибар изважда от дълбините загадъчна дълбоководна акула край бреговете на Австралия. Необичайният екземпляр имал изпъкнали очи, груба кожа, подобна на шкурка, голяма заострена муцуна и смущаваща, подобна на човешка усмивка.

Близък план на загадъчната акула, която случайно е извадена от дълбините

Никой не знае точно към кой вид може да принадлежи страховитото същество, което допълнително засилва мистерията около създанието, извадено от около 650 м под повърхността.

Предположенията за това какъв вид акула е бил усмихнатият екземпляр включват акула пура, акула гоблин, акула Etmopterus, акула Centrophorus moluccensis, черна акула и грубокожа акула Centroscymnus owstonii. Няколко експерти по акулите обаче заявяват пред Live Science, че невзрачното животно най-вероятно е било акула от вида гулпер.

Най-дълбоко живеещите калмари

Голям калмар, който съавторът на изследването Алън Джеймисън (Alan Jamieson) наблюдава на повече от 1600 метра под водата през 2014 г. През 2021 г. Джеймисън и колегите му откриват същия вид да плува на хиляди метри по-дълбоко.

Близък план на калмара с рекордни размери

Екип изследователи, които издирват останките на изгубен кораб разрушител от Втората световна война, правят още едно вълнуващо откритие: Видео доказателство за най-дълбоко плуващия калмар, регистриран някога.

Екипът забелязва големия калмар от семейство Magnapinnidae точно над дъното на Филипинския ров на изток от Филипините на зашеметяващата дълбочина от около 6 200 м под повърхността. Изследователите са забелязали и четири октопода Grimpoteuthis sp. на подобна дълбочина.

Дълбоко живеещите главоноги разбиват рекорда на предишния шампион - друг калмар от вида bigfin, забелязан на около 4 700 м под повърхността на Тихия океан.

Изследователите са търсили мястото на останките на USS Johnston - разрушител на американските военноморски сили, потънал през 1944 г. по време на битката за залива Лейте.

Ванилова мокрица "Вейдър"

Снимка на новоидентифицирания вид дълбоководна мокрица Bathynomus yucatanensis от един-единствен екземпляр с дължина 26 см

Дълбоко под океанската повърхност в Мексиканския залив е открит колосален, кремавожълт роднина на дървеницата, който смътно прилича на Дарт Вейдър.

Новооткритият вид, Bathynomus yucatanensis, е уловен в капан с примамка, поставен на около 600 до 800 м под морското равнище. Първоначално изследователите смятат, че това е екземпляр от близкородствения Bathynomus giganteus, но ДНК анализът по-късно показва, че това е невиждан досега вид.

С дължина над 26 см съществото е с 2500% по-голямо от близкородствените сухоземни мокрици.

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/10-stranni-dalbokovodni-sashtestva-otkriti-prez-2022-g_194065.html

[Hatshepsut]

Как и защо се движи повърхността на Земята

Вижте как тектоничните плочи на Земята растат, свиват се и се борят за позиция в този нов модел от последните милиарди години.


One Billion Years of Earth's Evolution in 45 Seconds

Тектониката на плочите обяснява характеристиките и движението на земната повърхност в настоящето и миналото.

Разработена от 1950-те до 1970-те години, теорията за тектониката на плочите е съвременната актуализация на континенталния дрейф, идея, предложена за първи път от учения Алфред Вегенер през 1912 г., която твърди, че земните континенти се „преместват“ по планетата с течение на времето. Вегенер е нямал обяснение за това как континентите могат да се движат, но сега изследователите знаят - причината е тектониката на плочите.

В началото на 20-ти век геолозите започват да разбират, че външната земна кора не е едно цяло парче като черупката на яйце. Кората е раздробена на гигантски тектонски плочи, които се движат върху магмата - горещ разтопен скален материал, който съставя голяма част от вътрешността на Земята. В продължение на милиони години континентите се разместват в нови конфигурации

Тектониката на плочите е теорията, че външната обвивка на Земята е разделена на големи плочи от твърда скала, наречени „плочи“, които плуват върху земната мантия, скалистия вътрешен слой над ядрото на Земята. Твърдият външен слой на Земята, който включва кората и най-горната мантия, се нарича литосфера. Дебелината му е 100 км. Под литосферата е астеносферата - вискозен слой, поддържан ковък от топлината дълбоко в Земята. Той смазва долната част на тектоничните плочи на Земята, позволявайки на литосферата да се движи.

Как работи тектониката на плочите

Движещата сила на тектониката на плочите е конвекцията в мантията. Горещият материал близо до ядрото на Земята се издига, а по-студената скала на мантията потъва - подобно на кипящата вода в тенджера.

Плочите над тази вълнуваща се мантия се носят и многократно се сблъскват, слепват се, след което се разкъсват. Геолозите наричат местата, където плочите се срещат и разделят, "граници", те опасват Земята като шевове на топка.

Има три начина, по които се срещат границите на плочите и всеки от тях задейства уникална геоложка характеристика.

Конвергентни граници възникват там, където плочите се сблъскват една в друга. Там, където тези плочи се срещат, земната кора се разчупва изкривява и избига в планински вериги. Например Индия и Азия се събират преди около 55 милиона години, за да създадат Хималайските планини. Докато сблъсъкът продължава, тези планини стават все по-високи и по-високи. Геолозите  откриват, че швейцарските Алпи се повдигат по-бързо, отколкото се снишават от ерозията - и по този начин нарастват всяка година според проучване от 2020 г. в списание Earth-Science Reviews. Въпреки това, когато масата на една планина стане твърде голяма, за да устои на гравитацията, тя ще спре да расте. Ерозията също възпрепятства растежа на планините, но тъй като планините могат да растат с относително бързи темпове, ерозията обикновено не побеждава според Университета на Хавай в Маноа.

Но при събиращите се плочи не винаги материалът се изблъсква нагоре. Понякога океанска плоча (която е направена от по-плътна скала от земните маси) се сблъсква с континентална плоча, в който случай тя гмурка под другата плоча. След това се спуска в мантията на Земята, слоят под кората, топи се в горещата магма на мантията и се изхвърля при вулканичните изригвания. Много зрелищни вулкани се намират по протежение на зони на субдукция като "Огнения пръстен", който заобикаля Тихия океан.

Когато две океански плочи се сблъскат, може да се образува дълбока падина, като Марианската падина в северната част на Тихия океан, която се смята за най-дълбоката точка на Земята. Тези видове сблъсъци могат също да доведат до подводни вулкани.

Както подсказва името, разминаващите се граници са тектонични граници, където плочите се „разминават“ или се раздалечават. Това движение създава гигантски падини на сушата, като разлома в Източна Африка. В океана същият процес създава средноокеански хребети. Горещата магма от мантията на Земята извира по тези хребети, образувайки нова океанска кора и раздалечавайки плочите. Подводни планини и вулкани могат да се издигнат покрай този шев, в някои случаи образувайки острови. Например Средноатлантическият хребет минава директно през Исландия.

Последният тип граница на плочата, трансформиращите граници, се получава, когато плочите се движат успоредно една спрямо друга. Това е приплъзгащото движение на границите на плочите, предизвикващо много земетресения. Калифорнийският разлом Сан Андреас, където северноамериканската и тихоокеанската тектонични плочи се трият една в друга с предимно хоризонтално движение, е един известен пример за трансформираща граница.

Сблъсъците и приплъзванията между плочите предизвикват земетресенията. На картата по-долу обърнете внимание на връзката между епицентровете на земетресенията (червени точки) и границите на плочите в земната кора (жълти линии)

Тектоничните плочи се движат със скорост от 3 до 5 сантиметра на година, пояснява в статия National Geographic. Това е толкова бързо, колкото растат ноктите ни.

Колко тектонични плочи има на Земята?

Тъй като Земята е сферична, нейните тектонични или литосферни плочи са начупени на десетки извити секции като напукана черупка на яйце. Размерът на всяка плоча варира от няколкостотин до хиляди километра и в зависимост от размера си, се категоризира като "основна", "малка" или "микро".

Според Световния атлас съществуват седем основни плочи: Северноамериканска, Тихоокеанска, Евразийска, Африканска, Индо-Австралийска, Южноамериканска и Антарктическа тектонични плочи. Но според статия от 2012 г. в Nature, земетресенията през последните няколко десетилетия са доказателство, че Индо-австралийската плоча се е пропукала през последните 10 милиона години, създавайки отделни Индийска плоча и Австралийска плоча, което ще увеличи броя на основните плочи до осем.

Тази карта показва морското дъно и деформацията под него при пукнатина в басейна Wharton в Индийския океан. Тази фрактура вероятно се е образувала, когато се е образувала океанската кора, но сега тя се превръща в нова граница на плоча. Вдлъбнатините са показателни за наклонен разлом, който е същият вид разлом като разлома Сан Андреас в Калифорния

Независимо дали това ново разделение ще се счита за граница или не, Тихоокеанската плоча все още е най-голямата от всички тектонични плочи. Размерът й 103 000 000 квадратни километра и е скрита под океана.

Списъкът на второстепенните плочи на Земята включва Арабската плоча, Карибската плоча, Кокосовата плоча, плочата Наска, Филипинската плоча, Скотската плоча и др. Има и много по-малки плочи по целия свят.

Кога започва тектониката на плочите?

Възрастта на Земята се оценява на 4,54 милиарда години, а океанската кора постоянно се рециклира в зоните на субдукция. Това означава, че най-старото морско дъно е само на около 200 милиона години. Най-старите океански скали се намират в северозападната част на Тихия океан и в източното Средиземно море. Фрагменти от континентална кора са много по-стари, като например в Гренландия са намерени големи парчета на възраст най-малко 3,8 милиарда години.

По уликите, оставени в скалите и вкаменелостите, геолозите могат да реконструират миналото на земните континенти. Повечето учени смятат, че съвременната тектоника на плочите е заменила по-ранното състояние на планетата преди около 3 милиарда години, на основата на древни магми и минерали, запазени в скали от този период. Изследователите обаче са открили доказателства, че тектониката на плочите може да е била активна в продължение на цели 4 милиарда години според статия от 2020 г. в Discover Magazine.

Някои от основните съвременни плочи. Тектониката на плочите е непрекъснат процес, така че в бъдеще тези плочи могат да станат толкова неузнаваеми, колкото е била земната повърхност преди милиард години

Макар учените да не знаят точно кога е започнала тектониката на плочите, както изглежда днес, те разполагат с континентална кора, която вероятно е била изстъргана от спускаща се надолу тектонична плоча в зона на субдукция, която е на 3,8 милиарда години. Това означава, че тектониката на плочите е действала, но може да е изглеждала много различно.

Докато континентите се блъскат по повърхността на Земята, те понякога се събират, образувайки гигантски суперконтиненти. Разпадането на един от най-ранните големи суперконтиненти, наречен Родиния, формиран преди около 1 милиард години, е свързано с глобално заледяване, наречено "Земя-снежна топка".

Карта на Земята през периода на средния триас, преди 237 милиона години

ОТКЪДЕ ЗНАЕМ, ЧЕ КОНТИНЕНТИТЕ СА СЕ ДВИЖИЛИ? В началото на 20-ти век немският изследовател Алфред Вегенер забелязва, че фосилни останки от едно и също изчезнало животно или растение могат да бъдат открити на няколко континента, които сега не са в съседство един с друг. Това навежда на мисълта, че в далечното минало конфигурацията на континентите е била различна от сегашната - теория, която Вегенер нарича "континентален дрейф".

Карта на Земята през периода на средния триас, преди 237 милиона години

По-нов суперконтинент, наречен Пангея, е образуван преди около 300 милиона години. Континентите Африка, Южна Америка, Северна Америка и Европа са били събрани плътно един до друг, оставяйки характерен модел от вкаменелости и скали, който геолозите да дешифрират, след като Пангея се разпадне. Частите от пъзела, оставени от Пангея, от вкаменелости до съвпадащите брегове по Атлантическия океан, предоставиха първите намеци, че континентите на Земята се движат.

Картата показва относителното движение на плочите, като по-дългите стрелки показват най-бързото движение

https://nauka.offnews.bg/news/Nauki-za-Zemiata_15/Kak-i-zashto-se-dvizhi-povarhnostta-na-Zemiata-video_194067.html

[Hatshepsut]

Стари мишки се подмладяват в изследване. Могат ли и хората?

Какво представлява информационната теория на стареенето

Влаборатории в Бостън стари, слепи мишки връщат зрението си, мозъкът им става по-умен и млад, появява се по-здрава тъкан на мускулите и бъбреците им. От другата страна млади мишки се състаряват преждевременно, с разрушителни резултати за почти всяка тъкан в телата им.

Експериментите показват, че остаряването е обратим процес, който може да се направлява напред или назад по желание, казва пред Си Ен Ен експертът по антиейджинг Дейвид Синклер, професор по генетика от института "Блаватник" на Харвардското училище по медицина и един от директорите на центъра "Пол Ф. Глен" за биология на стареенето.

Нашите тела държат бекъп копие на нашата младост, което може да бъде потикнато към регенерация, твърди Синклер, старши автор в нова статия, която описва резултатите, до които са достигнали в неговата лаборатория, както и на международни учени.

Комбинираните експерименти, представени в материала, публикуван в сп. Cell преди дни, поставят под въпрос научната убеденост, че остаряването е резултат от генетични мутации, които отслабват нашата ДНК като създават депо за повредени клетъчни тъкани, което води до влошаване, болести, смърт.

"Не е повредата, която ни кара да остаряваме", твърди ученият. "Смятаме, че това е загубата на информация - загубата на способността на клетката да разчете оригиналната ДНК, така че забравя как да функционира - по същия начин, по който стар компютър може да произведе повреден софтуер. Наричам това "информационна теория на остаряването".

ДНК може да бъде разглеждано като хардуера на човешкото тяло, а епигеномът е софтуерът. Епигеномите са протеини и химикали, които са като точици върху всеки ген, които чакат да кажат на гена "какво да прави, къде да го прави и кога", според Националния институт по изследване на човешкия геном.

Епигеномът буквално включва и изключва гените. Този процес се влияе от замърсяването, отровите в околната среда, човешкото поведение като пушене, хроничната липса на сън и др. И точно като компютър клетъчният процес повече буксува, колкото повече клетки са счупени или повредени, обяснява Синклер.

"Клетката се паникьосва, протеините, които нормално контролират гените се разсейват, тъй като трябва да отидат и да поправят ДНК", добавя той. "След това не всички намират обратния път да се върнат там, откъдето са започнали. Така че в течение на времето става като пинг-понг игра, като накрая всички топки се оказват на пода", продължава ученият с образните обяснение.

С други думи клетъчните части губят пътя към дома, точно като човек с Алцхаймер.

"Впечатляващото откритие е, че има бекъп копие на софтуера в тялото, което може да задействаме", твърди той. "Ние показваме как софтуерът се разваля и как може отново да накараме системата да работи, така че да се възстанови способността на клетката да разчита генома правилно отново, точно така, както когато сме били млади", добавя.

Няма значение дали тялото е на 50 или на 75 години. Веднъж когато е започнат този процес, то ще си припомни как да се регенерира и да бъде отново младо, дори и вече да сме стари и болни. Какъв е този софтуер, все още не знаем. На нивото, до което сме стигнали, сме наясно само, че може да предизвикаме подобен обрат, твърди Синклер.

Това търсене започва още в края на следването му като част от екип от Масачузетския институт по технологии, който изследва процесите на стареене на маята (Дрождите Saccharomyces cerevisiae, които правят маята за хляб и бира, са най-добре проучените клетки в съвременната биология. Те са сред най-предпочитания моделен обект за изследване на всички важни функции в живия организъм. Тези дрожди са златен модел за изследване на процесите на клетъчно стареене - бел. ред.). По-късно той започва експерименти, с които се опитва да предизвика рязко остаряване на мишки без да им причини мутации или рак.

"Започнахме да се опитваме да създадем тази мишка, когато бях на 39 години. Сега съм на 53 г. и все така продължаваме да я изучаваме. Ако теорията за информацията при остаряването беше грешна, тогава щяхме да имаме или мъртва мишка, нормална мишка, остаряла мишка, или мишка, която имаше рак. Получихме състарена мишка."

С помощта на други учени Синклер и екипът му в Харвард успяват да състарят тъкани в очите, мозъка, мускулите, кожата и бъбреците на мишките. Техните мишки на една година са състарени до двегодишни.

Следващата стъпка е обратният процес - подмладяване на мишките.

Милиони долари се изливат в изследвания за спиране на стареенето, като се търсят и предлагат най-различни начини да се върне обратно времето.

В своята лаборатория Синклер и неговият екип твърдят, че много пъти са препрограмирали клетките на мишките, като са показали, че остаряването може да бъде преобърнато повече от един път. Сега той изследва това при примати. Но ще минат доста десетилетия преди каквото и да е клинично изследване да започне върху хора.

В това време обаче учените изтъкват нещо важно - както вредните фактори могат да повредят епигенома, правилното поведение може да помогне за неговото поправяне.

"Знаем, че това вероятно е истина, защото хората, които са живели здравословно, имат по-малка биологична възраст от онези, които са действали по обратния начин", посочва ученият.

Какво съветва той?

Яжте основно растения, хранете се по-рядко, спете достатъчно, не се ядосвайте за незначителни неща, намерете си добра социална среда, три пъти седмично правете упражнения по 10 минути, за да поддържате мускулната си маса.

"Всеки ден има значение и се брои - това е посланието. Има значение как живеете живота си дори когато сте в тийнейджърска възраст или на 20 години и това оказва влияние десетилетия по-късно, защото часовникът тиктака всеки ден", предупреждава ученият.

https://clubz.bg/131878

[Hatshepsut]

Откриха първия организъм, който се храни с вируси

Учени от университета Линкълн в Небраска открива организъм, наречен Halteria, който е способен да оцелее, хранейки се само с вируси. Едноклетъчните същества са първите, за които е известно, че живеят, когато консумират само вируси.

Учените вече бяха наясно с някои микроскопични организми, които се хранят с водни вируси като хлоровирусите, които заразяват и убиват водораслите. До момента обаче не беше ясно дали вирусите сами по себе си могат да осигурят достатъчно хранителни вещества, за да може организмът да расте и да се възпроизвежда, казва екологът Джон Делонг от университета в Небраска.

В лабораторни експерименти Halteria, които са живели във водни капчици и са получавали само хлоровируси за прехрана, са се възпроизвеждали около 15 пъти в рамките на два дни. Колкото повечер вируси има във водата, толкова броят на Halteria се увеличавал. В същото време, организмите, когато нямат досег до вируси или друга подобна храна, не се размножават.

Вирусите могат да бъдат добър източник на фосфор, който е от съществено значение за създаването на копия на генетичен материал, споделя Делонг. Но вероятно са необходими много вируси, за да се получи пълноценно хранене.

В лабораторията всеки микроб Halteria изяжда около 10 000 до 1 милион вируса дневно. Halteria в малки езера с изобилие от вирусни образувания може да погълне около квадрилион вируси на ден.

https://www.kaldata.com/

[Hatshepsut]

За първи път се съобщава за рядката котка манул близо до връх Еверест


Резултатите от новата статия, публикувана в Cat News, показват, че за първи път в историята е докладвано, че районът на връх Еверест в националния парк Сагарматха в Непал е обитаван от манул (Otocolobus manul)

За пръв път в историята се съобщава за котка от вида манул (Otocolobus manul) в непалския национален парк Сагарматха, където се намира и връх Еверест. Това революционно откритие, за което се съобщава в статия, публикувана в Cat News, е резултат от експедицията на National Geographic и Rolex Perpetual Planet Everest 2019 - най-всеобхватната единична научна експедиция до планината в историята.

От 7 април до 2 май 2019 г. д-р Трейси Сеймън (Tracie Seimon) е съорганизатор на теренния екип от учени на експедицията Perpetual Planet Everest Expedition, които събират проби от околната среда на две места, разположени на разстояние 6 км едно от друго на височина 5110 и 5190 м над морското равнище в националния парк Сагарматха на южния фланг на Еверест.

"Феноменално е да открием доказателства за този рядък и забележителен вид на върха на света", коментира д-р Сеймон. "Близо четириседмичното пътуване бе изключително полезно не само за нашия екип, но и за по-голямата научна общност. Откриването на котката манул на Еверест осветява богатото биоразнообразие на тази отдалечена високопланинска екосистема и разширява известния ареал на този вид до източната част на Непал."

Котката манул (Otocolobus manul), наричана още паласова котка или котка на Палас в чест на описалия го естественик Петер Симон Палас, на външен вид и по размери прилича на домашната котка, но има по-късо и по-дебело тяло и лапи, както и дълга и гъста козина. Козината на манула е най-пухкавата и най-гъстата сред котките и е неравномерно оцветена, обикновено в сиво, с червеникави или охрени окраски в някои части на тялото.

ДНК анализът на проби от изпражнения, събрани от двата обекта, потвържава, че две котки от вида манул обитават планината Еверест и се припокриват по територия с червената лисица.

Изследователите откриват в пробите доказателства за ДНК на наличието на зайцевидните (Lagomorpha) пики и солонгои от  семейство Порови (Mustelidae), които са важен източник на храна за котките манул. Тези констатации добавят и нов вид към списъка на известните бозайници в националния парк Сагарматха, който е силно посещаван и защитен обект на световното наследство.

Сеносъбирач (Ochotona) от семейство Пики (Ochotonidae)


Солонгой (Mustela altaica)

"Това е уникално откритие не само от гледна точка на науката, но и на опазването на околната среда, тъй като тази популация на котката манул е защитена от закона по CITES (Конвенцията за международна търговия със застрашени видове от дивата фауна и флора)", отбелязва изследователят на National Geographic и съавтор на статията д-р Антон Сеймон (Anton Seimon). "Надяваме се, че потвърждаването на този нов харизматичен вид ще повиши осведомеността и образованието за разнообразието от видове в този емблематичен обект на световното наследство."

Южната стена на най-високия връх в света Еверест, гледан от Националния парк Сагарматха в източната част на Непал. Паркът обхваща площ от 1148 квадратни километра

Бъдещи изследвания, съчетаващи проучвания с фотокапани и събиране на допълнителни проби от изпражнения, биха помогнали за по-доброто определяне на популацията, ареала, плътността и диетата на котката манул в Национален парк Сагарматха.

Международният мултидисциплинарен екип от учени на научната експедиция до връх Еверест в района на Кхумбу в Непал са провели новаторски изследвания в пет научни области, които са от решаващо значение за разбирането на промените в околната среда и тяхното въздействие: биология, глациология, метеорология, геология и картографиране.

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Za-parvi-pat-se-saobshtava-za-riadkata-kotka-manul-blizo-do-vrah-Evere_195385.html

[Hatshepsut]

Майките косатки изхранват синовете си цял живот, а дъщерите им са самостоятелни

Изследване на косатки в северната част на Тихия океан разкрива, че майките "се жертват доживотно" за своите синове. Отглеждането на син значително намалява шансовете на женските косатки да родят отново в бъдеще. А енергията, необходима за изхранването на синовете, изглежда застрашава здравето им.

"Майките жертват храната и енергията си", обяснява професор Дарън Крофт (Darren Croft) от Университета в Ексетър.

Косатките остават тясно свързани със семейството си през целия си живот. Но докато младите женски стават независими в зряла възраст, мъжките зависят от майките си - дори изискват дял от храната, която улавят техните майки.

Професор Крофт определи това като "нов поглед върху сложния социален и семеен живот на тези удивителни животни".

Продължилото десетилетия проучване, публикувано в списание Current Biology, е част от продължаващата мисия за изучаване на семейния живот на косатките.

То е осъществено от Центъра за изследване на китовете (CWR), който следи живота на популацията на косатките повече от 40 години.

От 1976 г. насам Центърът за изследване на косатките извършва пълно преброяване на популацията на косатките, което дава възможност на биолозите да провеждат проучвания на много поколения като това - да установяват важни социални поведения и семейни връзки, които оказват пряко влияние върху оцеляването на животните.

За целите на това изследване учените са изследвали живота на 40 женски косатки между 1982 и 2021 г. и са открили, че за всеки жив син вероятността майката да отгледа друго малко до едногодишна възраст намалява наполовина.

"Предишните ни изследвания показаха, че синовете имат по-голям шанс да оцелеят, ако майка им е наблизо", обяснява д-р Майкъл Вайс (Michael Weiss) от Университета в Ексетър и Центъра за изследване на китовете.

"Искахме да разберем дали тази помощ има своята цена и отговорът е "да". Майките на косатките плащат висока цена по отношение на бъдещото си възпроизводство, за да запазят синовете си живи."

Семействата на косатките

Това поведение заплашва оцеляването на популацията на косатките

Продължаващото изследване на тази застрашена популация на косатки, която живее в крайбрежните води между Ванкувър и Сиатъл, е започнато от д-р Кен Балкомб (Ken Balcomb). В началото той иска да проучи заплахите за тяхното оцеляване.

Последвалата работа разкрива подробности за живота на косатките, които биха могли да бъдат разкрити само в резултат на десетилетия проучвания. Биолозите са работили с CWR, за да разкрият например жизненоважната роля на бабите на косатките и защо, подобно на хората, женските от този вид прекратяват възпроизводството по средата на живота си. (вж "Менопауза имат само хора, китове и косатки")

От дългогодишните си проучвания на взаимоотношенията между косатките става известно, че майките и синовете "прекарват" заедно дълго време в зряла възраст на мъжкия.

"Те дори хранят синовете си с уловената от тях сьомга", обяснява професор Крофт, докато порасналите женски ловуват самостоятелно.

Изследователите смятат, че това би могло да бъде един вид еволюционно "минимализиране на риска и гарантиране на предимство" ("bet-hedging"), обусловено от факта, че най-големите и най-възрастните мъжки стават бащи на по-ного потомство.

"Ако майката успее да превърне сина си в най-големия мъжки в популацията, тогава той ще е този, който ще остави гените си в голяма част от следващото поколение", обяснява проф. Крофт.

Може да изглежда парадоксално, че такива мощни и интелигентни животни остават зависими от майките си през целия си живот, но се оказва, че на мъжките просто не им се налага да станат независими, защото майка им остава до тях.

"Ако майка ми приготвяше вечерята вместо мен всяка вечер, може би нямаше да се науча да си приготвям сам вечерята", шегува се професор Крофт.

"Но изглежда, че това е косвено в интерес на майката."

Понастоящем са останали само 73 от тези китове-убийци, както още наричат косатките.

Учените смятат, че трябва да разберат всичко, което може да помогне при вземането на решения за това как да се защитят тези морски бозайници.

"Тези южни косатки балансират на острието на бръснача и са застрашени от изчезване", отбелязва проф. Крофт. "Така че всичко, което намалява възпроизводството на женските, е проблем за тази популация."

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Majkite-kosatki-izhranvat-sinovete-si-tcial-zhivot-a-dashterite-im-sa_93753.html