Ультрафиолетовые хамелеоны, магнитная кожа и регенерация спинного мозга на QWERTY
Приветствую вас на канале Qwerty! И если вы не подписаны на него по какой-то причине, то сейчас самое время это сделать. Меня зовут Владимир, и это выпуск самых интересных новостей науки прошедшей неделе.
В этом ролике: Датроицкий метеорит, магнитная кожа, ультрафиолетовые хамелеоны, регенерация спинного мозга и многое другое. Все подробности будут по ссылкам в описании, так что поехали!
Жители США в радиусе 7 штатов вокруг Детройта 16 января около 8 часов по местному времени избавились от острой зависти к жителям Челябинска, после того как они наблюдали полет и взрыв крупного болида. Причем его яркость приближалась к солнечной, что дало право называть его суперболидом. Их зависть реально уменьшилась, но с челябинским метеоритом Мичиганский или Датроицкий все равно не сравнится.
В это время американские геологи зафиксировали сейсмический толчок магнитудой 2.0, а эпицентр взрыва пришелся на городок Умолот Lake. И как знать, может быть, именно он станет следующей локацией в сериале "Очень странные дела".
По данным офиса по наблюдению за метеороидами, Датроицкий метеорит двигался медленно, около 16 километров в секунду. Челябинский кстати тоже мчался не быстрее — примерно 18 километров в секунду, но именно эта низкая скорость с учетом значительной массы позволила этим объектом получить статус метеорита, то есть некоего объекта из космоса, достигшего поверхности Земли.
Такая информация, конечно же, подогрело интерес к поисковым экспедициям вокруг Детройта. 18 января американское метеорное сообщество опубликовало фотографии, на которых запечатлены первые найденные обломки Мичиганского метеорита. К настоящему моменту фрагментов уже много, на снегу их видно хорошо, и ищутся достаточно легко.
А еще одним поводом для гордости для жителей Штатов стало то, что NASA представила визуализацию орбиты метеорита. А орбиты прочитаны всего лишь для 30 метеоритов. Размер Датроицкого метеорита оценивается от 90 сантиметров до примерно моего роста в 183 сантиметра, а взрыв получился на 100 тонн в тротиловом эквиваленте. Челябинский к сравнению вышел размерами на 17 метров, а фурор произвел на 440 килотонн. Как что зависть у американцев, конечно же, остается.
Черные дыры занимают важное место в исследованиях ученых. Неудивительно, что постоянно разрабатываются инструменты для того, чтобы понимать, что происходит вокруг них. Одно из таких разработок стала 3D визуализация окрестности стрельца А со звездочкой, то есть активной сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики.
Основываясь на данных чилийского телескопа VLT и космического рентгеновского телескопа Чандра, ученые из Папского католического университета Чили смоделировали поведение окрестности черной дыры до и после мощной вспышки излучения несколько сотен лет назад. Мы находимся прямо на месте черной дыры. Панорамное видео, которое можно смотреть в очках виртуальной реальности или просто двигая мышкой, доступно на YouTube.
Вокруг стрельца А со звездочкой находится зона астрофизической активности, около 30 звезд Вольфа-Райе, очень горячих и ярких на малых расстояниях до полутора световых лет от черной дыры. Они истекают и себя потоки вещества, а не взаимодействуют между собой, образуя ударные волны, и в итоге падают на черную дыру, сильно разогреваясь и излучая в рентгеновском диапазоне.
Варианты вспышек прочитаны, они призваны объяснить сильную активность и выбросы вещества из стрельца А со звездочкой от 400 до 100 лет назад. Такие вспышки черной дыры могут расчищать ее окрестности от того материала, которым намусорили звезды Вольфа-Райе, то есть от звездных ветров. Кстати, их начальная скорость может достигать двух с половиной тысяч километров в секунду.
Наша главная черная дыра медленно прирастает вещество, поэтому можно довольно точно определять параметры окружающих звезд и научиться понимать, как звезды и газовые облака взаимодействуют вокруг черных дыр, динамику потоков газа и излучение. Модель в будущем дополнит двойные звездные системы и околоядерным диском.
Носимая электроника и эргономика управления электроникой требуют жертв гибкости и биосовместимости. На этот раз ученые предложили наносить прямо на кожу датчики магнитного поля, а это позволит использовать руки в качестве контроллера. Сенсоры способны определять расстояние до источника поля и его ориентацию, то есть могут идеально отрабатывать движение пальцев.
Немагнитная кожа сильно продвинулась вперед с момента ее создания в 2015 году. Раньше она могла лишь определять наличие поля. Магнитная кожа состоит из двух слоев особой пленки общей толщиной менее семи микрометров, между которыми расположены датчики на спиновом клапане и измерительные мосты для определения сопротивления. Принцип работы датчиков основан на эффекте гигантского магнита — сопротивление в тончайших металлических пленках возрастает при изменении направления намагниченности.
А это значит, что можно определять углы поворота источника магнитного поля. Опытные образцы позволяли набрать номер прямо на руке и изменять степень свечения виртуальных ламп, что в перспективе подведет нас к интересным вариантам создания Pip-Boy 3000.
Одна из самых страшных травм для млекопитающих — это травма позвоночника с разрывом спинного мозга. Для нас это означает полную парализацию или инвалидную коляску. Но оказалось, что у людей может обнаружиться механизм, способный помочь даже в такой ситуации.
В природе встречаются виды, которые могут восстанавливать нейронные связи в сломанном позвоночнике, да и сращивать его кости. Заодно ознакомьтесь — это минога. Именно этим рыбам ученые ломали спины, крушили позвонки, чтобы в период восстановления брать пробы тканей, в надежде найти гены и белки, которые восстанавливают повреждения и возвращают рыбам подвижность.
Оказывается, травмы пробуждали гены, которые находились в головном и спинном мозге в маловато активном состоянии. В том числе это были гены, кодирующие белки, отвечающие за восстановление периферической нервной системы, аксонов и даже соединительной ткани. Некоторые гены отвечали за эмбриональное развитие и работу стволовых клеток через так называемый сигнальный путь Wnt.
При искусственном замедлении сигнального пути Wnt не длилось и регенерация нервной системы. Как что, это особенно важный механизм восстановления. Хорошая новость: этот сигнальный путь у людей и миног практически одинаков.
Наши нервные системы схожи, хоть и дорожки наши разошлись лет на пятьсот пятьдесят миллионов назад, так что есть надежда на поиск соответствующих методов лечения травм позвоночника. Несмотря на долгие годы исследования, многие процессы, протекающие в нашем мозге, продолжают оставаться для ученых загадкой.
Недавно нейробиологам из Калифорнийского университета в Беркли удалось разгадать одну из них, буквально проследив за рождением и движением мысли. Обычно по изучении процессов в脑е используется функциональная МРТ и электроэнцефалография, но на этот раз ученые использовали необычный метод, более точный и одновременно сложный — электрокардиографию, которая требует помещения сотен электродов непосредственно в мозг испытуемого.
Учёные отобрали 16 добровольцев, которым предстояла операция на мозге, и во время этого эксперимента нейробиологи развлекались по полной. Они давали своим испытуемым определенные задания, просили их прослушать музыку, показывали им изображение, давали сложные или простые задачи и просили выполнить определенные действия. И все время ученые фиксировали все изменения электрической активности в мозге от одной области к другой.
Обычно в экспериментах, которые проводятся с помощью фМРТ, видно, что когда задачи, которые решают добровольцы, становятся сложнее, активность мозга и в особенности префронтальной коры возрастает. Ранее это связывали со все возрастающей работой нейронов, но теперь ученые выяснили, что это происходит потому, что в процессе участвует все больше областей мозга.
Буквально мысли было прослежено от зарождения идеи до отклика через отдельные зоны коры. Учёные также выяснили, что префронтальная кора играет ключевую роль в управлении сигналами из различных областей мозга и координации всех процессов. Она оставалась активной на протяжении практически всего эксперимента. За ее особое свойство нейробиологи прозвали ее "когнитивный клей".
Хамелеоны преподнесли ученым сюрприз. Оказывается, что некоторые виды могут не только менять окраску, но и светиться в ультрафиолете. Поместив хамелеонов под ультрафиолетовую лампу не иначе как в ночном клубе, ученые обнаружили узоры на голове животных, которые ранее не были видны в видимом спектре.
Флюоресценция нередка среди животных, но в основном она присуща водным организмам. Свечение возникало на гребнях и костных бугорках хамелеонов. В этих местах кожа тонкая, буквально прозрачная, а следовательно, ультрафиолет проникает сквозь нее в костную ткань, и именно там ультрафиолет поглощается и вызывает флуоресцентное излучение синего цвета.
А эпидермис срабатывает как оптический фильтр, смещая спектр сторону синего. Явление флуоресценции костей известно давно, но ученые не предполагали, что животные могут использовать это в практических целях, а практический результат для хамелеонов может быть только один — произвести впечатление на самку.
И действительно, у самцов узоры более выражены, особенно на Мадагаскаре и в некоторых областях Африки, где в свете пронизывающих влажные тропические леса относительно больше ультрафиолета.
Такие дела! Пока вы стоите в пробке в своей ласточке, кто-то придумал более быстрый, а главное оригинальный способ передвижения. Просто возьмем реактивный двигатель, прикрутим к нему платформу и сделаем персональный летательный аппарат.
Французская компания Zapata Racing, занимающаяся разработками водных и реактивных персональных летательных аппаратов, Джетпака в Джед Бардов, сделала шаг вперед от реактивного ранца к реактивному сегвею. Запата представила прототип аппарата или флаг, и за одно правило его испытания.
Девайс создан на базе реактивного харбарда Flyboard Air. Конструкция аппарата действительно чем-то отдаленно напоминает сегвей. Пока что информация о реактивном сегвее мала, технические характеристики неизвестны, но говорят, что он может лететь 10 минут со скоростью до 150 километров в час.
Даже пока не вполне ясна, планируются ли серийное производство аппарата. Для управления реактивным сегвеем требуется гораздо меньше сноровки и навыков управления такими штуками, чем для того же реактивного ранца. Предыдущими девайсами управляли опытные пилоты, а к реактивному сегвею даже не обязательно пристегиваться.
Достаточно надеть шлем, встать на платформу и положить руки на рукоятки управления.
Послесловие: Приглядитесь с профиля издалека. Эта штука напоминает бабуин в ступе. И кстати, в испытаниях принимали участие люди в военной форме.
Ну а на этом сегодня все! Большое спасибо вам за просмотр. Подписывайтесь на канал, ставьте лайк этому ролику, оставляйте свое мнение в комментарии и не забудьте рассказать о нем своим друзьям!
До скорых встреч! Пока! [Музыка]