Спад активности Солнца, Самокопирующиеся биороботы, Искусственные эмбрионы. Новости QWERTY 196
Из этого ролика вы узнаете, как заставить роботов делать свои копии, почему охлаждается солнце, что теперь умеют искусственные человеческие эмбрионы, почему конопля противно пахнет и как соцсети помогают биолога.
[Музыка]
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY, а меня зовут Владимир. 5 июня двадцатого года индийский студент Верин Дар Бхардвадж мучился от последствий ливня, который охватил его деревню в предгорьях Гималаев. Как любитель фотоохоты, он нащелкал всякую живность в своем дворе и выложил в Instagram вот и эту 30-сантиметровую змейку.
С первого взгляда любому ясно, что это обыкновенный олега Дон, но когда это изображение попалось на глаза герпетологу Зишан Умеру, он сразу понял, что это неизвестный науке вид. Он попросил студента поймать змею, и уже в двадцать первом году лабораторные исследования подтвердили его гипотезу по отличающемуся строению черепа и расположению чешуй.
21 век. Чтобы открыть новый вид живого существа, не обязательно ползать на брюхе в отдаленной местности. Чтобы узнать о самых интересных новостях науки за предыдущую неделю, не обязательно копаться в десятках источников — мы это сделали за вас. И, как всегда, все подробности и ссылки на первоисточники в описании.
Институт космических исследований Российской Академии Наук посчитал, что наше солнце слабее. Начнем с того, что активность солнца, как и большинства активностей в привычном нам мире, циклична. Самый выраженный цикл — цикл Швабе, или 11-летний цикл солнечной активности. Внутри этого цикла первые четыре года количество солнечных пятен увеличивается, а затем плавно снижается в оставшиеся 7 лет.
На самом деле, 11 — это достаточно условное число. С 18 века цикл варьируется от 7 до 17 лет. Цикл Швабе на самом деле просто самый популярный, а есть еще и вековой, и тысячелетние циклы. В 2020 году мы вступили в новый 25-й 11-летний цикл, но вот предыдущие 23-й и 24-й, судя по анализу данных, как-то не дотягивали свои максимумы до стандартных значений. Кто-то считает, что сейчас солнце находится в зоне рецессии векового цикла, а значит, нас ждет незначительное снижение активности.
Кто-то считает, что она подбирается к очень глубокому минимуму, схожему с минимумом Малдера в 17 веке, когда в течение 70-летнего периода солнечных пятен возникло от порядка 50 до 50000 при нормальном значении. И что важно, прослеживается пересечение минимума Малдера по датам с самой холодной фазой Малого ледникового периода.
Взгляните на температурные минимума: тогда замерзали Босфор, Темза и птицы в воздухе. По крайней мере, об этом говорили во Франции и Германии в 1664 и 65 годах. Но что это мы все об истории? За последние 20 лет сократилась сила и количество магнитных бурь, а за бури благодарить нужно солнечный ветер. Его сила и параметры, конечно же, связаны с солнечной активностью.
Институт космических исследований как раз взял и каталогизировал крупномасштабное явление солнечного ветра, начиная с 1976 года. Данные в каталоге выглядят примерно вот так. Его особенность в том, что в нем определен тип ветра для различных точек пространства, и проанализированы не только соотношения компонентов солнечного ветра, но и сами компоненты в зависимости от времени.
Ученые говорят, что практически все параметры солнечного ветра в 23 и 24 цикле падали. Относительное содержание ионов гелия упало, например, в полтора раза. Отсюда сделали вывод, что меняется состояние солнечной короны: поток массы и энергии в солнечном ветре упал почти в полтора раза по сравнению с концом прошлого века.
Значит ли это, что мы еще скажем спасибо глобальному потеплению за то, что наши птицы не будут замерзать в воздухе, или совместная работа снижение солнечной активности и глобального потепления приведет к какому-то непредвиденному экстерминатус? Все это только предстоит выяснить. Но подобные нюансы нельзя узнать без сбора и обработки огромных объемов информации.
Не зря говорят, что данные — это новая нефть. Научиться работать с данными непросто. В этом поможет курс от онлайн-платформы для обучения Skillbox по освоению профессии дата-сайентистов с нуля. Освойте Python, SQL, научитесь собирать и анализировать данные, получите необходимые знания по теории вероятности, статистики и, конечно же, математики, без которой в анализе данных и машинном обучении просто некуда.
Знаю на собственном опыте чувства, когда натренированная тобою модель начинает правильно предсказывать цены, например, на жилье. Конечно, без цен. Курс ориентирован на практику, вас ждут 3 итоговых проекта, которые вы сможете добавить в свое портфолио. Кстати, центр карьеры Skillbox поможет с трудоустройством. Узнать о программе обучения подробнее и записаться на курс можно по ссылке в описании.
Чтобы понять, нравится ли вам вообще дата-сайенс, Skillbox предоставляет первые три модуля курса абсолютно бесплатно. Ну и до конца декабря вы можете получить скидку до 60 процентов. А сейчас время для игры. Правила очень просты: вы должны сбить фигурки Лего противника, не задев свои. В вашем распоряжении лаборатория и обращенные во времени сфокусированные звуковые вибрации, то есть акустические волны.
Представьте, что вы спустили волну из точечного источника: она распространилась в пространстве. Фокусировка — это обратный процесс, который поможет вам собрать фронт волны в одну точку. Обычно в этом помогает какая-то линза. Но кроме применения линзы, сфокусировать свет или звук в одной точке можно, обращая волны во времени. И тогда у вас будет волна, которая сама сойдется в некоторые нужные точки, как если бы вы прокрутили видео кругов от падения камня в пруд задом наперед.
Чтобы это осуществить на практике, ученые проигрывали обычный звук точечным источником и проводили измерения того, как он достигал, скажем, фигурки Лего. После этого профиль звука инвертируют и воспроизводят эту обращенную волну в первоначальной точке. Через некоторое время на фигурку воздействовал точечный когерентный звуковой импульс.
Это только кажется, что первые 40 лет детства мальчиков самые сложные. Мы всегда найдем себе игрушки по вкусу. Применение этой техники — десятки направлений: дробление камней в почках, разрушение опухолей в мозге, определение дефектов в металлах, определение источников выстрела или землетрясения. Но и развлечение, конечно.
Кажется, мы таки получили самокопирующиеся живые роботы в своем распоряжении. И пусть они ничего больше не умеют, кроме размножения. Это бывает характерно и для более сложных организмов. На самом деле, копирование себя — это сложный процесс. Земле повезло, ну, или нет, что молекулы миллиардов лет назад научились повторять свои химические структуры и формы. Ну а эволюция живых существ так вообще вывела процесс воспроизведения на новый уровень.
Но если ты не живой организм и не молекула, а некая клеточная структура, то скорее всего, ничего подобного ты делать не умеешь. По крайней мере, в природе этого никто не замечал. Но не факт, что это невозможно, и ученые показали, как это может работать. Для этого им понадобились стволовые клетки из эмбриона спорт свай лягушки — клетки бластулы.
За 5 дней, если их поместить в солевой раствор, вырастают до сфероида, мерам в три тысячи клеток. Клеточного кластера снаружи у сырое доказываются клетки мерцательного эпителия, а так как эта ткань со снежками, то она позволяет двигаться всему сфероид. Если попробовать воспроизвести одно из любимых игр и рассыпать в среде обитания сфероида фст валовые клетки, напоминающие точки, которые нужно собирать, то сфероида своим проводов ским движением компонуют эти клетки в небольшие кластеры, которые затем самостоятельно дорастают до точно таких же стероидов.
Завораживающая и крайне бесполезно. Бесполезно еще и потому, что через несколько поколений новые стероиды теряют способность сгребать стволовые клетки в кластеры. То ли они неправильно двигаются, то ли у них как-то нарушена форма. Но оказалось, что это можно поправить. Компьютерное моделирование подсказала, что двигаться надо в сторону придания кластера формы того самого главного героя — Пакмена, и тогда ошибки не возникают. Кластеры делают себе подобных, те вызревают за 5 дней, делают себе подобных и так снова и снова. Почти бесконечно, пока есть строительный материал.
Интересно, что в этом процессе не задействованы генетика и химия, а только и исключительно кинематика. Но и стволовые клетки, по идее, этот процесс кинематическую саморепликацию можно масштабировать и перенести на более крупные искусственные системы. Ну и плюс он поможет изучить саму репликацию.
Представляете, у конопли растение, широко используемого в промышленности — от топливной до текстильной и в медицинской отрасли, есть острый неприятный запах. Вот и я не представляю. На самом деле, большая часть веществ, отвечающих за разные составляющие запах конопли, уже определены. Но вот резкий запах некоторых сортов, напоминающий чем-то атакующий запах скунса, до сих пор не раскрывал своих секретов.
Если что-то очень плохо пахнет, то, скорее всего, здесь где-то задействовано серы. Не зря ее так много в аду. Вот наличие серы в конопле и решили проверить. Веществ из Калиф нескольких сортов при помощи газовой хроматографии. Она подразумевает испарение раствора исследуемого вещества при высокой температуре и определение структуры при помощи масс-спектрометрии.
Серосодержащих веществ оказалось целых семь. Чтобы понять, какие из них более всех ответственны за неприятный запах, их все нюхали. Обаятельна. И тестирование указало на самое злое соединение — приметил 2-бутен-1. У его отсутствие в комбинациях веществ устраняла проблему узкого всего запаха. Кстати, самый вонючий софт имеет название Бачу Джелато.
Но как понять, когда растение обзаводится этим неприятным веществом? Конечно же, нужно выращивать собственную коноплю и на каждой стадии роста проводить газовое хроматографическое тестирование. Оказалось, что на седьмой неделе цветения появляется уже в доску знакомый ученым специфический запах. Что же с этим новым знанием теперь делать? Вероятно, можно модифицировать растение так, чтобы она не вырабатывала и это вещество. А еще можно изучить все обнаруженные вещества на их терапевтические и иные свойства.
Мне стало интересно, а какие же гранты выделялись на это исследование? Но внешнего финансирования привлечено не было. Вот так выглядит чистый энтузиаст. Самой интересной новостью прошлого ролика стала новость про то, что человеческий эмбрион на третьей неделе развития разобрали по клеточкам, фотографировали, и результат выложили в открытый доступ. И это стало возможным из-за отмены правила 14 дней.
Эта работа, в общем-то, подтвердила целесообразность отмены, так как на 18 день в нам эмбрионе не было ни нервных клеток, но даже и их предшественников. Поэтому исследования и работа с человеческими эмбрионами получают второе дыхание. И сейчас мы расскажем, как уже натуральные, так и искусственные эмбрионы помогают в вопросах человеческого воспроизводства.
Учёные из Австрии работали со стволовыми клетками эмбрионов, оставшимися невостребованными после процедуры ЭКО. Их целью было создание искусственного эмбриона и стволовых клеток. Для этого стволовые клетки поместили в углубления лунки в гидрогель, где они скучились в компактные сферы. Затем эти сферы обработали особыми веществами, клетки с внешней стороны сферы после этого стали уплотняться и работать как травмоэктодерма оболочка, которая в будущем станет основой для вне зародышевых тканей.
При этом в сфере образовалась полость, в которую стала добираться вода, и внешне она стала крайне схожей с бластоцистой зародышем. К концу первой недели развития, более того, был стратус — это а точнее искусственныйoblast. О, это, как и положено, сама разделилась на два слоя — энтодерма и эпибласт. А если вспомнить еще и травмоэктодерму, то это получается три типа клеток. Именно столько содержится и в обычной натуральной человеческой бластоцисте.
Количество клеток на этой стадии креста кусары молчать. А теперь вспомним, что именно на этой стадии бластоциста идет и имплантируется в стенку матки. Доступные матах учеными не были обычные клетки эндометрии, то есть внутренней поверхности матки, из которых и вырастили органоиды матки. Они вполне могли саму матку заменить, если их обработать женскими гормонами.
Действительно было 100% — и до смогла успешно прикрепиться к этим органоидам эндометрии. Хотя все механизмы плантации были довольно точно соблюдены, получить искусственного ребенка сейчас, конечно же, нельзя. Вне зародышевой ткань чувствовала себя вполне уютно. Чего нельзя сказать о зародыше: после нескольких дней развития внутри имитации матки она так и не стала походить на обычный человеческий зародыш.
А раз так, то на 13 день пришлось эксперимент прекратить. Однако это был первый эксперимент по имплантации искусственного зародыша в не менее искусственную матку. И более того, эмбрионы даже производили ХГЧ — тот самый гормон, который может обрадовать женщину двумя полосками на ранних стадиях беременности. Конечно же, эксперимент продолжится с модификациями, но уже сейчас эта модель может дать новое развитие как в плане более удобной среды для выращивания эмбрионов, а заодно стать площадкой для тестирования новых контрацептивов, которые противостоят прикреплению зародыша к стенке матки.
Ну что ж, а на этом на сегодня все. Большое спасибо вам за просмотр! Голосуйте за самую телесную новость выпуска в нашем Телеграм-канале, оставляйте свое мнение в комментариях, ставьте лайки и не забудьте подписаться на QWERTY здесь, на Ютубе, в Инстаграме и Телеграме. До скорых встреч! Пока.
[Музыка]