Шнобелевская премия и криовулкан на Земле. Главное на QWERTY
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY, а меня зовут Владимир. Мы представляем вам очередной выпуск самых интересных новостей науки прошедшей недели. В этом ролике — криовулканы на Земле, о том, как вы давали Шнобелевскую премию, новый вид антибиотиков против супербактерий и многое другое. Все подробности будут по ссылкам в описании, а проголосовать за самую лучшую новость этого выпуска вы теперь можете в подсказках к этому видео.
Самой интересной темой прошлого выпуска вы посчитали выращивание кожи на открытой ране путем перепрограммирования клеток in vivo. Да-да, именно за это вы проголосовали. Давайте взглянем на изображение тканей мыши, который не посчастливилось получить глубокий разрез, но посчастливилось вырастить на нем новую кожу.
Клетки кожи генерировались путем превращения клеток одного типа, а именно мезенхимальных стволовых клеток (они отмечены красным), в клетки другого типа — базальных кератиноцитов (они отмечены зеленым). Это те самые клетки, из которых получается настоящая кожа. Из мезенхимальных стволовых клеток кожи обычно не получается, а вот из кератиноцитов вполне выходит. Здесь на выручку приходит настоящая генетическая инженерия.
Важно то, что новая кожа срастается краями со старой окружающей рану кожей без образования страшных рубцов. А именно это происходит, когда не хватает базальных клеток. Это эстетично. В общем, говоря о способах восстановления кожи, хотелось бы упомянуть о достижениях испанцев 2017 года. Они научились печатать кожу на 3D-принтере.
В нем используются 4 картриджа: с плазмой крови, фибробластами, хлоридом кальция и уже знакомыми нам кератиноцитами. Матрицу слоев наносят на гидрогель и какое-то время выдерживают в лабораторных условиях для созревания, а уже затем пересаживают ее несчастным мышкам. Образцы клеток берутся у пациента и размножаются в пробирке за пару недель, а печать занимает 12 дня.
Кроме ожоговой терапии и всего такого, такая кожа может быть использована для проведения фармакологических или косметических тестов, освобождая незавидной участи тестировщиков животных. В 2006 году Плутон стал дауншифтером. Его разжаловали из планет и отнесли к разряду карликовых планет, туда, где Церера и Эрида.
Мир многих людей тогда рухнул. Развито думали не о том, что для того, чтобы стать планетой, объект должен иметь самую мощную гравитационную силу на своей орбите. А именно так и сказал Международный астрономический союз. А раз Нептун слишком сильно воздействует на Плутон, а сам Плутон имеет на своей орбите всякие штучки типа объектов Пояса Койпера и даже замороженный газ, то ничего не быть одним из девяти, то есть в восьми.
Но не только обычные люди возмущались — ученые тоже восстали, но по-научному. Они даже более ста раз называли не планеты планетами. Филипп Мецгер из Флориды заявил, что требование Международного астрономического союза как концепция использовалась для написания ни много ни мало целой одной публикации в 1802 году.
В ней приводилась классификация планет и все ее положения потом опровергли. Раньше многие небесные тела называли планетами, даже спутники Юпитера. В пятидесятых предложили категоризацию по процессу формирования объекта, а сейчас Мецгер считает, что классификация должна основываться на постоянных характеристиках вроде достаточного размера и сферической формы, а не на переменных, вроде загруженности орбиты, которые могут меняться с течением времени.
Ученый отмечает, что необходимо уделять внимание геологии как важной части эволюции планеты. Ведь в какой-то момент у нее начинаются активные процессы в недрах. У Плутона есть и подземный океан, и сложная атмосфера, и органика, и следы озер, а заодно и несколько спутников. Плутон по этим признакам будет поживее Марса, говорит Мецгер.
Он настаивает, что Плутон все же один из девяти. На Земле всегда считалось, что криовулканы — это удел других планет Солнечной системы с очень низкими температурами. Пример криовулканов — высочайшая ледяная гора Ахун на Церере. Вместо лавы у нее криовода, то есть вода, метан, аммиак как в жидком, так и в газообразном состоянии. Однако Земля, как выяснилось, тоже не отстает.
В июле 2014 года на полуострове Ямал на месте так называемого бугра пучения, или пингвина, образовался необычный кратер. Его максимальная глубина составила 52 метра, а диаметр — 20 метров. По краям были разбросаны фрагменты пород. Вода быстренько заполнила его, и в 2016 году кратер превратился в озеро.
Какых только предположений не высказывали ученые относительно его происхождения: и падение метеорита, и тайной вечной мерзлоты в результате изменения климата, но все оказалось гораздо сложнее. В криолита-зоне слоя земной коры со льдом в качестве породы образующего вещества также проходят геологические процессы, подобные тем, что происходят на других космических телах.
Примерно это же произошло с морским пингвином в результате промерзания незамерзающей породы и растущего давления, оказываемого льдом на влажный грунт. Внутри появилась возвышенность из-за выдавливания породы наружу. При этом вода внутри бугра постепенно насыщается биогенным газом. В итоге все знают, что происходит при открытии бутылки шампанского — с ним в майском кратере произошло примерно то же самое. Давление повышалось, лед треснул и вуаля — криовулканы на Земле!
Сверхпроводимость при комнатной температуре — это священный грааль физиков. При низких температурах мы уже умеем получать ее в различных ускорителях или детекторах частиц, но согласитесь, температуры под минус 200 градусов по Цельсию нельзя назвать широко применимыми. Рекорд высокотемпературной сверхпроводимости сейчас принадлежит, как ни странно, сероводороду.
При обычных условиях — совсем не проводник, всего -70 градусов по Цельсию, но есть пустячок — для этого требуется давление в миллион атмосфер. Ученые находят все больше материалов, которые становятся сверхпроводниками при относительно высоких температурах, но и при очень высоких давлениях. В теории многие вещества, особенно содержащие водород, или сам металлический водород в этом случае должны быть сверхпроводниками при обычных температурах.
Но, скажем, метом, на которые возлагались надежды, при пяти миллионах атмосфер начинает просто разваливаться на части. Физики, тщетно перепробовав простые соединения веществ с водородом, перешли на более сложные. В прошлом году они нашли вещество гидрид лантана, на которое их порадовала, причем два раза, независимо друг от друга, у разных групп ученых.
Это вещество переходило в состояние сверхпроводимости при температурах выше, чем у сероводорода. Но и давление требовалось в целых два с половиной миллиона атмосфер. Проблема с этим материалом в теории не только в сложности применения на практике, но и в методах его получения. Металл нагревается до 1000 К в водородной среде, при этом давление должно поддерживаться более 2 миллионов атмосфер — щеточку проблематично.
Но в первом исследовании гидрид лантана имел критическую температуру, то есть температуру перехода в состояние сверхпроводимости в минус 58 градусов по Цельсию. Это происходило благодаря изменению внутренней структуры материала. А второе исследование утверждает, что критическая температура вообще -13 градусов по Цельсию, а в отдельных микро-метровых образцах признаки сверхпроводимости возникали при плюс 7. Если все так, то это новый рекорд, хотя эффект Мейснера еще не подтвержден.
Да, применить эти материалы при таком давлении будет проблематично, но зато эти исследования могут помочь понять, как это сказать, другие более применимые материалы. И самое грустное, что эти статьи еще не лицензированы и пока не опубликованы. Одна из биотехнологических корпораций поделилась новостью о создании нового типа антибиотика, который отлично отрабатывает граммотрицательные бактерии. Кодовое название — G0 775.
Граммотрицательные бактерии обладают очень защищенной мембраной, у которой есть дополнительный слой полисахаридов. Доступ к ней извне закрыт, а именно на мембрану часто воздействует антибиотики, поражая бактерии. Интересный факт: новых антибиотиков против граммотрицательных не изобретали уже 50 лет, и сейчас самое время вспомнить про еще одну угрозу человечеству — супербактерии, которые потихоньку вырабатывают устойчивость к антибиотикам и простое воспаленное горло потенциально становится убийцей.
Но и к этим хитрым микробам есть свой хитрый подход. Новое лекарство, сконструированное на основе арамида, подавляет работу ключевого фермента мембраны, который помогает бактериям удалять из нее лишние белки. При этом белки в мембране накапливаются до такой степени, что разрывают мембрану на кусочки, а бактерия гибнет. Это новый подход, к которому бактерии пока еще не готовы.
Лабораторные образцы и культуры разных граммотрицательных бактерий, а заодно и грамположительных, и тех, которые устойчивы к различным видам антибиотиков, при встрече с новым лекарством погибали. Понятно, что нужны тестирования и тонкие настройки, но и это шаг вперед — 1 за 50 лет.
А теперь новость на стыке науки и комедийного стендапа. В Гарварде вручили парадную научную Шнобелевскую премию за то, что ученые на серьезных щах проводили такие исследования, что диву даешься, как у них мысли вообще в эту сторону пошла. Как избавиться от камней в почках с помощью американских горок — две поездки, два камня долой!
Можно ли использовать слюну вместо Fairy для мытья посуды ведь там есть активный компонент альфа-амилаза? Один из ученых практически провел саму колоноскопию сидя в положении прямо на сцене, примерно за это премию он и получил. Забавное исследование было про то, что люди, оказывается, не читают инструкции — RTFM.
Еще более забавное исследование эректильной функции почтовыми марками, выявление пользы диеты каннибалов и другие курьезные и не очень научные труды. Впервые Шнобелевскую премию вручили в 1991 году, с тех пор делают это регулярно. Да, еще и шиком! Традиционно вручают за две недели до Нобелевской премии, и стать причастными к этому абсурдистскому действу мечтают даже серьезные Нобелевские лауреаты.
Не в том плане, что получат ее, а в том, чтобы вручить. Хотя и сами лауреаты Шнобелевской премии отстают и являются на вручении в полной боевой готовности с написанными речами под мышкой, облаченные в парадную амуницию. В этом году престижную премию суммой в 10 триллионов зимбабвийских долларов можно было получить из рук Оливера Харта, Эрика Москино, Вольфганга Кеттлер или Майкла Роза Баши.
Ну что ж, а на этом сегодня все. Большое спасибо вам за просмотр! Оставляйте свое мнение в комментариях, ставьте лайк этому видео, если оно вам понравилось, и делитесь им со своими друзьями. Голосуйте в подсказках и не забудьте подписаться на QWERTY в YouTube, Instagram и Telegram. До скорых встреч, пока!