Искусственный организм с одной хромосомой и неизвестный минерал. Главное на QWERTY
[музыка]
Всем привет, вы смотрите научно-популярный канал QWERTY, а меня зовут Владимир. Мало-помалу, неделя за неделей, но количество выпусков новостей науки на нашем канале стало равным 50, и до сегодня у нас небольшой юбилей. Мы, редакция канала, и ведущие передачи благодарим вас за то, что вы были с нами весь этот год и рассчитываем и дальше на ваше внимание и поддержку.
В этом юбилейном ролике: слепота от синего света, удобрение прямо из воздуха, польза насекомых для пищеварения и многое другое. Все подробности будут, как всегда, по ссылкам в описании.
Самой интересной темой прошлого ролика вы выбрали терраформирование Марса, точнее, его невозможность. И нельзя сказать, что вы сильно расстроились. Вы напомнили, что и на Земле проблем хватает, совершенно справедливо указали на огромную проблему с отсутствием магнитного поля у Красной планеты, из-за чего ее поверхность беззащитна перед солнечным ветром. Но при этом вспомнили про проекты по созданию искусственного магнитного щита, либо при помощи запуска генерирующих его космических аппаратов в точке Лагранжа между Марсом и Солнцем, либо с помощью марсианских генераторов.
Не обошлось без комментариев про бомбардировку Марса кометами и астероидами, процесса на бактерии и вообще про все, что когда-либо упоминалось в сообщениях НАСА, фильмах и настольных играх. Да, даже есть такая про терраформирование. И, конечно, не обошлось без критики, но вот дела, как оказалось, критиковать нас любят еще и американские академики. Нет, они с одобрением отнеслись к проекту нового марсохода, который улетит к 4 планете в 2020 году и предвкушают образцы марсового грунта, который он соберет и передаст на нашу планету.
Но их основная претензия в том, что на этих двух миссиях исследовательская программа заканчивается. По факту, этой программы это не назовешь, так как две будущие миссии к тому же, академики намекнули, что и эти миссии под угрозой, потому что орбитальные зонды над Марсом устаревают. Самый старший из них был запущен еще в 2001 году. Выход любого из шести из строя – это потенциальный срыв миссии из-за проблем со связью. Так что нужно больше зондов.
Миллионы лет обычные пекарские дрожжи упаковывали свою ДНК в 16 хромосом, но недавно ученые посчитали, что это много, и гулять так гулять – оставили им всего одну хромосому, причем полноценную. Редактирование генома, конечно же, проходило при помощи CRISPR. Над задачей трудились две группы ученых из Нью-Йорка и Китая, но именно китайцы связали все обычные хромосомы дрожжей в одну супер хромосому, избавившись от теломер – наконечников хромосом и центромер – центральных участков, важных для репликации ДНК.
Американцы же остановились на двух. Но зачем? Давайте рассуждать: у нас 46 хромосом, у собак 78, а у самцов муравьев-бульдогов – всего одна. Причем распределение генов по хромосомам происходит неравномерно и создается впечатление, что количество хромосом у вида определилось природой рандомно. Тогда почему бы дрожжам не иметь всего одну хромосому?
Ученые, как дети, ей-богу! И вот они спаяли сначала две хромосомы вместе, затем четыре, а в итоге – и все 16. Все клетки вышли из-под образного скальпеля хирурга жизнеспособными. Изменения практически не сказались на генной активности. Единственное – делились они несколько медленнее, чем обычно. Но вот при размножении спорами вместо двух копий геномов каждый спор содержал только одну, и скорость размножения еще более замедлилась.
Попытки поженить новые дрожжи со старыми успехом не увенчались. А это значит, что ученые создали новый синтетический вид. Значит, в будущем будет совершенно не страшно, если дрожжи, перерабатывающие, например, отходы сельского хозяйства, сбегут в дикую природу – все равно не смогут скреститься ни с кем. Изучение однохромосомных дрожжей может подсказать, почему эукариоты таки дробят свою ДНК по хромосомам и объяснить появление таких вещей, как синдром Дауна.
Мы ежедневно подвергаемся опасности, когда переходим дорогу, когда поедаем бургеры, когда смотрим в голубые экраны. Наши телефоны несут в себе угрозу, далеко не такую очевидную, как всеми обсуждаемое электромагнитное излучение сотовой связи, в ряду которого, кстати, не доказано. Это тоже электромагнитное излучение, но другого диапазона – это синий свет.
Во многих телефонах сейчас присутствует функция защиты зрения, которая убирает холодные синие тона. Ученые давно предупреждают, что яркий синий свет из разных источников – лампы, мониторы, гаджеты – опасен и вызывает нарушение зрения. Особенно чувствительный участок сетчатки, желтое пятно, весьма уязвим для этого спектра и при долгом воздействии может быть поврежден.
Но почему именно синий и каков механизм поглощения глазом света? Это сложный биохимический процесс, в котором задействованы рецепторы со светочувствительными белками, зрительными пигментами и транспортными молекулами. Нарушения в этом процессе вызывают накопление в сетчатке так называемого ретиналя в опасной для клеток форме. Клетки обижаются и даже могут погибнуть. То есть, ретиналь необходим для зрения, но в некоторых ситуациях в особой форме становится опасен.
Но что же синий? Именно он заставляет ретиналь запускать вредный процесс перемещения фосфолипидных молекул в цитоплазму клетки. Это увеличивает концентрацию кальция внутри клетки, в свою очередь, это заставляет клетку сильно менять свою форму, а это ведет к ее гибели. То есть, именно синий свет нажимает спусковой крючок, и клетки начинают гибнуть. Свет другого цвета подобного влияния в экспериментах не оказывал.
Хорошо то, что исследование этого механизма может помочь защититься от вредного воздействия. Исследователи, например, отмечают, что в этом может помочь витамин Е. Ну и цветовые фильтры в девайсах тоже никто не отменял.
Два года назад в Бурятии, рядом с поселком Уохид, упал 4-килограммовый метеорит. Выглядел это вероятно вот так. Назвали его логично – Накид. И в нем не было бы ничего примечательного, если бы не одно «но»: внутри него обнаружили неизвестный науке минерал.
На 98 процентов метеорит состоит из железного сплава под названием камасси, встречающегося только в пришельцах из космоса. Ещё почти два процента — это другие минералы, тоже формирующиеся в космосе. Но, кроме этого, в нем обнаружили малюсенькие, около пяти нанометров, вкрапления нового минерала. Назвали его Уаппетит. Его гранулы представляют собой кубические кристаллы.
Никаких физических и оптических свойств выяснить не удалось, и неудивительно – пойди пойми, как его исследовать, если кусочки минерала меньше толщины человеческого волоса в десять раз. Но из-за структурного сходства с синтетическим нитридом ванадия предполагают, что твердость по шкале Мооса у этого минерала между девятью и десятью, то есть чуточку мягче алмаза. Формулу предлагают такую, как вы видите на экране: пополам – V2O и азота, и по капельке железа и хрома.
Российские ученые зарегистрировали новый минерал в международных органах, так как до этого его в природе встреча не было. Но главное открытие еще впереди, и, скорее всего, это будут способы исследования таких малюсеньких крупинок.
Ученые обнаружили в Мексике сорт кукурузы, который приспособился получать удобрение буквально из ничего с помощью азотфиксирующих бактерий. Бактерии-симбионты усваивают молекулярный азот из воздуха и переводят его в форму, доступную для растений. Обнаружили этот хитрый сорт кукурузы под названием Сера Миксис лет 30 назад в Мексике, а описать сподобились только сейчас.
Почвы в том районе бедные, и бедняжкам растениям приходится несладко. Вот они и адаптируются как могут. Для привлечения бактерий они отрастили у основания стебля воздушные корни, которые выделяют слизь с большим количеством сахаров, а она привлекает бактерий. Эта кукуруза удовлетворяет свои потребности в азоте на 30 до 80 процентов за счет бактерий.
Для подтверждения способности кукурузы ученые исследовали содержание изотопов азота: азот-14 и азот-15. Азот-15 – редкая штука, и в почве его больше, чем в воздухе. Соответственно, если растение получает азот от бактерий, то в тканях содержание азота-15 будет меньше, что и продемонстрировала дерзкая мексиканская кукуруза.
Почему это так интересно ученым? Да потому что, если разобраться в генетическом механизме этого явления и научить самые основные и распространенные культуры усваивать азот таким образом, то можно значительно сократить применение удобрений, которые, мало того что отравляют почву, так еще и разогревают землю. При их производстве сопровождается выбросами парниковых газов и используется аж два процента потребляемой энергии.
Кажется, я знаю, кто будет не рад этой новости. Будем надеяться, что производители азотных удобрений понимают пользу от хотя бы частичного перехода на азот из воздуха и не будут вставлять палки в колеса научному прогрессу.
Вы не любите насекомых? Вы просто не умеете их готовить! А вот два миллиарда человек, которые регулярно поедают хитиновых на обед, умеют. При правильной обработке насекомые становятся источником не только животного белка, витаминов и минералов, но еще и хитина и других волокон, из которых состоит их экзоскелет.
Кроме того, насекомые, в отличие от тех же животных, едят и пьют гораздо меньше пищи и воды и намного меньше выделяют парниковых газов, что тоже является плюсом при выборе, кого же все-таки разводить – коровок или божьих коровок.
Предположительно, хитин полезен для человека, однако никто не выяснял, как насекомые влияют на пищеварение, поэтому американские ученые решили провести пилотное исследование. Они предложили 20 добровольцам в возрасте от двадцати до сорока восьми лет каждое утро вместе с завтраком съедать щепотку жаренных сверчков – 25 граммов измельченных сверчков в виде порошка.
Добровольцы поедали в течение двух недель, затем делали двухнедельный перерыв и снова приступали к своей диете. По результатам анализов в конце проекта выяснилось, что количество пробиотиков, бифидобактерий, в микробиоме кишечника испытуемых выросло почти в 6 раз, а в плазме крови уменьшился так называемый уровень фактора некроза опухоли – белка-маркера системного воспаления.
Правда, других пробиотиков стало меньше. Например, количество кисломолочных бактерий сократилось в 3 раза. Результаты исследования показали, что «насекомоеедение» в принципе может улучшить пищеварение и снизить хронические воспаления. Ясно, что одного эксперимента мало и нужно повторить с большей длительностью и с большей выборкой, чтобы понять, какие именно вещества меняют кишечную флору.
А в завершение ролика предлагаем насладиться концептом андроида, который, по идее, должен вызывать ещё меньший эффект зловещей долины, чем другие современные андроиды. Эгина – еда-пита – мальчик Ибуки. Его создал известный роботостроитель Хироси Исигора.
Он пытается достаточно правдоподобно имитировать мимику человека, а новации заключаются в непроизвольные движения головы и глаз, иногда даже пальцев. Примерно такие движения есть и у людей. А при движении его асимметричные колеса создают эффект покачивания при ходьбе. Всё это призвано помочь нам, людям, устанавливать невербальные связи с ними – роботами.
Просто милейший десятилетний мальчишка! Боюсь, как бы он не начал преследовать меня в моих снах.
Ну что ж, а на этом сегодня всё. Большое спасибо вам за просмотр! Оставляйте свое мнение в комментариях и голосуйте за самую интересную тему выпусками на YouTube-канале во вкладке сообщества. Поставьте этому видео лайк и поделитесь им со своими друзьями. Все же юбилей! Обязательно подпишитесь на нас здесь, на YouTube, в Telegram и Instagram и щелкните колокольчик.
До скорых встреч! Пока! [музыка] Вот [музыка]