Пересадка памяти и давление внутри протона. Новости на QWERTY
[музыка] Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY, а меня зовут Владимир. В этом выпуске самых интересных новостей науки прошедшей недели: пересадка памяти, настоящее лечение простуды, самая прожорливая черная дыра и многое другое.
Голосование к прошлому выпуску победил вариант с минимальным преимуществом про регенерацию сердца, поэтому вот подборка фактов об этом несомненно важном, но пока что недостижимом процессе. В прошлом выпуске мы рассказали, что сердце и регенерируется у однодневных мышей, а дальше восстановлению клеток сердца мешает межклеточное вещество подвид соединительной ткани. На месте повреждения образуется жесткий рубец.
Альтернативная теория и статьи 2015-го года говорят, что клетки разучиваются делиться, потому что в них не сохраняется целостность центросомы – клеточного центра, ответственного за деления клетки. И если интегрировать центросому в здоровые кардиомиоциты, то можно и возобновить деление. Подчеркнем, что у мышей сердечная мышца восстанавливалась именно за счет деления кардиомиоцитов – сердечных клеток, а не за счет стволовых клеток.
А вот за счет стволовых клеток происходит регенерация сердца у рыб, амфибий и рептилий. У вот ведь везунчики! Но вернемся к млекопитающим. В 2015 году вышла еще одна статья, которая заявила, что восстановление сердечных клеток по принципу, схожему с таковым у новорожденных мышей, возможно и у взрослых млекопитающих при гипоксии, то есть кислородном голодании кардиомиоцитов. И как раз за счет этого за год сердечные крепки прирастают на 0,6 процента естественным образом, но это очень мало.
Ученые все надеются подсмотреть механизм регенерации у актиний, которые умеют восстанавливать все тело чуть ли не из мизинчика, образно говоря, в них просто нет мизинчика. Или включить особый ген, активирующий безудержное деление клеток, или вообще использовать белковый пластырь. Но пока это все только надежды.
Посмотрите на флаг Дагестана! Три цвета, что у них общего? Правильно, это все цвета крови, встречающиеся на земле. Голубая бывает, например, у осьминогов, зеленая – у пиявок и кольчатых червей, бывает и бесцветное. Есть еще фиолетовая у всяких морских беспозвоночных, но я не смог найти подходящий четырехцветный флаг.
Фиолетово, кстати, вместо флага Дагестана, можно было бы взять флаг Марса, но он не очень-то официальный, хотя кого это волнует. Но вернемся к крови. Ящерицы зелено-кровные сценки, живущие в Новой Гвинее, единственные сухопутные позвоночные с зеленой кровью, так что не зря промар вспомнил. Наша кровь красная, потому что в ее состав входит гемоглобин, состав которого включает железо.
У кальмаров и осьминогов в крови плавает медь, составимая ими цикланг на аналога гемоглобина, придающая ей голубой оттенок. Но кровь сценка в зеленой, потому что в ее состав входит какой-то другой металл, дающий зеленый оттенок. У этих ящериц в крови слишком много желчного пигмента, биливердина. Именно он окрашивает в зеленый кости, мышцы, язык и даже яйца этих ящериц.
Биливердин токсичен для большинства животных. Когда его много в крови у человека, это значит, что есть проблемы с печенью вплоть до гепатита. Но у зелено-кровных сценков концентрация билирубина в крови в 15-20 раз выше нормы, и ничего. Зачем им это нужно – не понятно. Как они выживают с ним – не понятно. Однако этот пигмент обладает свойством уничтожать микробов и препятствовать мутации, так что логика в таком эволюционном приспособлении есть.
Американские ученые выяснили, анализируя не 0 50 одного вида австралийских сценков, в том числе 6 зелено-кровных, что эволюция в данном случае была по знаку зодиака весы. Зелено-кровность возникала у разных видов, а затем исчезала назад четыре раза независимо друг от друга и зародилась эта устойчивость именно на Новой Гвинее. Теперь осталось только найти ген, отвечающий за зеленую кровь, а уж то дальше с ними делать мы и так знаем.
Ли Чон. А я простуда проходит за 7 дней, они ли Чон? А я за неделю. Но похоже, Кир Булычев ошибался, когда писал, что в 2082 году человечество победило все болезни, кроме простуды. Ученые нашли вещество, которое может подавлять работу риновирусов – тех самых, которые вызывают у нас насморк и боль в горле, и вообще ОРЗ. Риновирусы – это вирусы, содержащие одну цепочку РНК. Они размножаются так, словно живут последний день и постоянно мутируют тысячами вариаций.
Поэтому с ними сложно бороться и уж никак не вакцинироваться. К обычным симптомам простуды, на которые мы чаще всего чихать хотели, они умеют добавлять осложнения, вроде астмы. А это по-настоящему плохо. Новое вещество приведу его название на экране. Для придания веса моменту лечит не симптомы простуды, как практически все известные средства сейчас, а борется с самим возбудителем.
По факту, это ингибитор модификации структурного белка вируса, то есть подавитель создания этого самого белка. Но направлена она не на белки самого вируса, а на особый белок человеческих клетках, которые требуются вирусу для создания собственных копий. Все виды риновируса заимствуют у человека этот белок, а новое вещество этому противится, а значит не дает вирусу размножаться и распространяться, особенно если можно было бы принять его при первых признаках заболевания.
К тому же исследование показывает, что она не цитотоксична, не вредит человеку. До кучи она казалась эффективно против полиомиелита и ящура, а устойчивость к нему не должна возникать, потому что она направлена на работу человеческих белков. Это вещество вполне может стать основой настоящего лекарства от простуды, а не от симптомов. Дадим ученым еще немного времени для тестирования вещества на животных и людях, а заодно пусть проверят окончательно его на токсичность.
Николас Негропонте, директор MIT Media Lab, говорит, что через 30 лет люди будут принимать таблетки знаний. Выпил пилюлю – и знаешь английский язык! Чего уж говорить о фантастах, которые спят и видят такие методы получения информации. Американские ученые начали с малого. Считается, что память формируется за счет усиления синаптических связей между нейронами, но сейчас ученые все чаще видят в качестве создателя памяти РНК – особые некодирующие формы РНК, которые вызывают изменения в самих нейронах.
Эти изменения происходят при регуляции генов, получающиеся при воздействии на ДНК, например, химическим образом и называются эти генетическими. Они не затрагивают геном. Эксперименты с памятью удобнее всего проводить на морских улитках – аплизия, просто у них элементарная нервная система, а нейроны видно невооруженным глазом. Тренируют улиток следующим образом: их заставляют втягивать сифон в ответ на удар током. После обучения даже намек на прикосновение вызывает конкретное втягивание сифона.
А вы можете на случай важных переговоров взять себе на вооружение и эту незатейливую фразу. И вот американские исследователи решили проверить гипотезу о влиянии РНК на формирование памяти и извлекли экстракт РНК из нервной системы обученного моллюска. Естественно, его вкололи не обученному моллюску. Испытали его на знание правил втягивания сифона. Оказалось, что у необразованной улитки формируется рефлекс – она правильно отвечает на раздражение и втягивает все, что положено, защищаясь.
Выходит, перенос РНК – это как перенос памяти. Ведь что есть условный рефлекс, как не особая форма памяти? Причем механизм переноса включал в себя именно химические изменения в ДНК. Как знать, может быть, Филип Дик в воду глядел со своим рассказом "Мы вам все припомним", по которому сняли "Вспомнить все" со Шварцем.
Профессор Протон, а вы в курсе, какое давление внутри протона? А вот ученые из лаборатории Джефферсона знают. Но для начала объясним, что такое протон: это стабильная элементарная частица с электрическим зарядом плюс один. Вместе с нейтроном, у которого нет заряда, они составляют ядра атомов. Сам протон имеет сложную структуру – он состоит из трех кварков, еще более мелких частиц, которые склеены между собой миллионами частичками, переносящими сильное взаимодействие.
Вы спросите, как же так: элементарно, и значит неделимая? Как же он может состоять из еще каких-то там кварков? А вот так. Дело в том, что кварки не могут существовать по отдельности, и как ни бейся, а протон расщепить не удается. Поэтому он неделимый элементарный, как и электрон. Но электрон неделимый, потому что он без структуры, и в нем нет никаких других частиц ниже уровня.
А протон – потому что его составляющие частички всегда собираются в кучку. Но если столкнуть протон с электроном на околосветовой скорости, то получается, что электрон будет взаимодействовать не с протоном в целом, а по отдельности с его составляющими. Как бы проникая внутрь. Например, можно сказать, что шайба попадает не в самого Василия Кошечкина, а в его шлем, который само собой неотъемлемая часть вратаря.
И вот такие столкновения с очень быстрыми электронами помогают рассмотреть внутреннюю структуру протона. А сам метод называется "глубоко виртуальное комптоновское растяжение". При таком столкновении рождается виртуальный фотон с огромной энергией, который сканирует кварки. Это редкое событие, но если долго мучиться, то статистика наберется, а путем сложных вычислений можно вывести зависимость давления внутри протона от его внутренней структуры. Это и сделали ученые в новой статье.
Погрузиться в эту статью ничуть не проще, чем выдернуть кварки из протона, поэтому скажу лишь, что все измерения были косвенными. Для прямых измерений потребовались бы не электроны, а гравитоны, но их вот как-то вот еще не открыли. В итоге выяснилось, что около центра протона давление положительное, то есть разгоняет кварки, а при приближении к внешнему периметру оно становится отрицательным и наоборот, не выпускает частицы, связывая их друг с другом.
Самое высокое давление отталкивание от центра протона составляет 10 в тридцать пятой степени Паскаль, а это выше, чем в центре нейтронной звезды. Эта работа очень важна для дальнейшего понимания структуры протона и того процесса контента, который не дает кваркам разбежаться. Вы думаете, что это вы много едите? Одна вновь открытая сверхмассивная черная дыра ест один раз в день, но зато с утра и до вечера она умудряется поглотить вещество массой в половину солнечного за одни сутки.
Это самое быстрое поглощение материи, зафиксированное учеными! Обнаружить эту черную дыру помогло сверхяркое излучение, она образуется из-за того, что поглощаемые вещества сильно разогреваются и начинают светиться в разных диапазонах. Такие объекты, представляющие собой ядро галактики со сверхмассивной черной дырой в центре, поедающие все вокруг себя, называют квазарами. И они одни из самых ярких во вселенной.
Интересно то, что это свечение превышает собственно свет от всех звезд в галактике, в которой находится квазар, в целую тысячу раз. Если бы в нашей галактике был бы такой квазар, мы бы вряд ли вообще видели окружающие нас звезды. Но с другой стороны, мощнейшее рентгеновское и ультрафиолетовое излучение вряд ли допустило бы возникновение человечества. Так что немного о параметрах этой красотки: ее масса примерно 20 миллиардов солнечных масс.
200 миллионов солнечных масс, то есть один процент от своего объема она набирает каждый миллион лет. Ну а расстояние до нее целых 12 миллиардов световых лет, то есть она образовалась очень и очень рано, всего через одну целую восемь десятых миллиарда лет после образования вселенной. Не очень понятно, как за такой короткий промежуток времени она смогла так откормиться, ведь даже у черных дыр есть предел поглощения материи, так сказать, пропускная способность.
Правда, есть гипотеза, что свою роль здесь сыграл прямой коллапс молекулярных облаков. В любом случае, это открытие очень важно и интересно для ученых и всего человечества. Ну а на этом сегодня все! Большое спасибо вам за просмотр. Напоминаю, что голосование за самую интересную новость мы разместим на нашем YouTube-канале во вкладке "Сообщества". Если вам понравился этот ролик, то не забудьте поставить ему лайк, подпишитесь на QWERTY и щелкните колокольчик, чтобы не пропускать новых видео. А заодно зацените наш Телеграм и Instagram. И до скорых встреч! Пока! [музыка]