Пациент с сердцем свиньи опять умер. Испарение по-новому. Грибы сменили питание. Новости QWERTY №279
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал КРТИ. Меня зовут Владимир.
Если вы никогда не держали в руках полный подгузник, то вам будет сложно представить массу внутри него. Зернистая и перекатывающаяся под пальцами, эта масса чаще всего состоит из полиакрилата натрия, который прекрасно впитывает жидкости. Масса этой массы в годовом выражении составляет порядка 2 млн тонн. Попадает это всё прямиком на свалки или сжигается, что, вероятно, не очень хорошо. Поэтому учёные разработали новый, достаточно лёгкий способ переработки полиакрилата натрия.
Обычно для переработки содержимого подгузников использовался гидролиз, но это очень долго и требует химикатов, вроде сильных кислот. Из-за дороговизны процесса в общем-то и отправляются отходы дето-производству на свалку. Новый способ использует тот факт, что мокрый набухший полиакрилат разлагается под воздействием ультрафиолета в полимер. Ультрафиолет сокращает время деградации по сравнению с гидролизом всего до 5 минут – в 200 раз! Затем полученную массу отправляют на производство либо загустителя для красок, либо клея, при помощи уже известных методик.
К сожалению, из наполненного полиакрилата натрия получить исходный материал для подгузников для многоразового использования нельзя. Ну и без этого данная разработка способна сильно сократить загрязнение окружающей среды. Она также проста и элегантна.
Не менее элегантно мы вкатываемся в свежий выпуск самых интересных новостей науки за предыдущую неделю. Как обычно, все ссылки на источники и подробности [музыка].
Печальная новость: второй человек с пересаженным от генномодифицированной свиньи сердцем умер. Это случилось через 6 недель после трансплантации. На протяжении большей части времени сердце работало превосходно. Лоренс Фосе получал физиотерапию и проводил время с семьёй. Ему даже отменили поддерживающие сердце лекарства. Однако ближе к дате смерти сердце стало демонстрировать признаки отторжения, изменить это уже не удалось.
При оценке того, насколько такие операции по ксенотрансплантации гуманные, нужно учитывать, что ежедневно только в Штатах умирает порядка 17 человек, не дождавшиеся своей очереди на донорские органы. Последним желанием Лоуренса Фота было, чтобы использовались все знания по ксенотрансплантации, накопленные, в том числе благодаря его опыту, чтобы в будущем у людей был гарантированный способ получить новое сердце.
Попробуйте ответить на загадку: где голова у морской звезды? В каком из нескольких её лучей? А может быть, она где-то посерединке, вот как кочерыжка у капусты. В целом такой вопрос можно отнести и к морским ежам, и ещё ряду существ, относящихся к иглокожим и родственных с морскими звёздами.
Учёные, обожающие всё классифицировать и определять, в ряде случаев считали, что какая-то часть тела у них передняя. А некоторые заявляли, что этих существ нет головы в принципе. Удобно, болеть нечему. Но недавнее исследование не позволило учёным так вольно обращаться с морскими звёздами.
Учёные исследовали экспрессию генов и дифференциацию тканей во время развития звёзд из личинок. Ряд методов позволил построить как бы структуру морской звезды. В этой структуре по всему телу расположены клетки, которые по генным сигнатурам можно считать клетками головы. В центре, само собой, в лучах тоже, да, по оси каждого луча. А вот хвост у морской звезды как бы на краю тела по периметру. А вот того, что обычно бывает между хвостом и головой, туловища у звёзд нет.
Вся звезда по сути есть одна голова. По сравнению с другими беспозвоночными из плана развития тела просто удалён большой фрагмент. А вот древние предки звёзд иногда туловище-то имели, за ненадобностью, так сказать, оно впоследствии было утеряно. Хорошо, что голова осталась, потому что сложно представить себе животное, состоящее только из одного хвоста.
Ещё кстати осталась интересная симметрия, которая не всегда пятилучевая. Интересно, какие медицинские идеи могут возникнуть при дальнейшем изучении этих существ?
Подоспели уточнённые расчёты относительно того, когда же человечество достигнет пары очень важных вех на пути в очень жаркое будущее. Вехи эти – полградуса и 2 градуса среднего мирового относительно так называемого доиндустриального уровня. На сокращение темпов выбросов углекислого газа, которые вносят свой вклад в потепление, были направлены усилия ряда стран. Например, так было принято парижское соглашение по климату.
В основе соглашения лежит расчёт так называемого эмиссионного бюджета. Это количество углекислого газа, выбрасываемое в атмосферу за год. Расчёты по сокращению выбросов были таковы, чтобы вообще не добраться до этих двух вех. Но есть подозрение, что никуда нам от этого не деться. Учёные взяли текущие антропогенные выбросы CO2 – это 40 млрд тонн в год – и пропустили их через климатические модели, которые учитывают множество параметров и, в том числе, обратную связь.
Например, учитывалось то, что большее количество CO2 может вызвать усиленный рост растительности, который будет дополнительно поглощать CO2. И то, что в крупных городах в последнее время очистился воздух, взвешенных частиц стало меньше, а это значит, что они в меньшей степени отражают солнечное излучение. Поэтому города сильнее нагреваются.
В итоге получилось, что количество углекислого газа, которые мы можем выбросить в атмосферу до достижения пресловутых отметок в 1 и 2° меньше, чем считалось ранее. К вехе потепления в 1,5 градуса мы подберёмся уже к 2030 году, а к 2 градусам – к 2046. Одна из предыдущих оценок по полутора градусам была, кстати, 2040 год. И кажется, что на этой отметке удержаться уже не получится. Так что можно представлять себе полное таяние арктических льдов в какое-нибудь не очень отдалённое лето. На отметке в 2° мы тоже, скорее всего, не удержим.
Но вот шанс не перебраться через 2,5 у нас всё ещё есть. Как мы уже поняли, мир меняется очень быстро, и иногда успеть за ним означает выжить. Да, выживать важно. Грибы тоже так считают, и поэтому меняются вместе с миром. Несмотря на всё разнообразие грибов, их можно попытаться разделить на три группы. Первое: питается мёртвой органикой, чаще растительной – это сапротрофы. Второе: питается, хочется сказать, что живой органикой, но нет, они паразитируют на организмах. Это не всегда означает поедание их, скорее, экспроприацию полезных веществ и причинение вредных эффектов. Это логично: паразиты. Третья группа тоже живёт за счёт других организмов, но причиняет им в ответ пользу – это «играть на чужом поле».
Учёные анализировали распространение ряда грибов в экосистемах и их контакты с разными растениями. У них был способ определить принадлежность гриба к той или иной группе, потому каков состав их плодового тела. Сколько в нём изотопов углерода и азота. То есть, грубо говоря, поняв, чем он питается, цены стали в этом анализе единственными сапротрофами, которые были обнаружены в тканях растений. Живых корней этих растений были целыми, вреда им причинено не было, то есть обошлось без паразитических процессов. Судя по изотопному составу, цены сохранили свои сапротрофные качества и добавили к ним мутуалистические. Сменили, точнее сказать, начали менять свой образ жизни, переходя от питания павшей органикой к симбиозу с растением и получением необходимого азота из него.
Но пока что застряли между двумя этими образами. Ласковый телёнок, так сказать. Но гарантировать того, что эта связь не перерастёт в паразитическую, нельзя. Потому что, видите, как всё быстро меняется. Учёные, кстати, считают, что и грибы меняются из-за того, что человек влияет на характер озеленения планеты и в том числе на места обитания этих грибов.
Как работает испарение? Да-да, все мы знаем, что жидкость нагревается, молекулы получают дополнительную кинетическую энергию и разрывают связь с соседними молекулами, чтобы отправиться в свободное плавание. Чаще всего здесь участвует солнечное тепло. Но кажется, мы чего-то здесь не учли. Пробел раскрылся во время экспериментов с водой, помещённой в гидрогель. Это вещество может впитывать в себя жидкости. Вы тоже сейчас вспомнили подгузники из первой новости. Так вот, нашёлся способ испарить эту воду более, так сказать, качественно, нежели просто воздействовать на неё тепло.
На границе раздела воздух-вода, то есть как раз на поверхности гидрогеля, вода очень хорошо испарялась без притока тепла, но под воздействием света. И если вы сейчас усомнились в корректности такого эксперимента, считая, что в свете есть и инфракрасные компоненты, то я вам скажу, что источники света как раз специально для этого очень хорошо экранировать. Во время эксперимента испарение под воздействием света было в два-три раза интенсивнее, чем при воздействии тепла.
Разумеется, температура поверхности гидрогеля измерялась, чтобы не допустить погрешности. Лучше всего, причём, работал свет с конкретной длиной волны от 500 до 560 нм – это зелёный, то есть фотоны выбивают молекулы воды с границы раздела фаз. И это происходит по всему миру прямо сейчас, будь то поверхность океана или капельки воды в облаке. Просто без гидрогеля, которого в природе нет, эффект менее заметен и тепло, поэтому, играет в природе большую роль.
С практической точки зрения это можно было бы применять при опреснении энергозатратный способ. Например, к лучшей новостью предыдущего выпуска вы признали новость про то, что регенерация как минимум у плоских червей (планарий) в значительной степени зависит от работы сигнального пути Wnt. Этот же путь участвует в половом размножении. В итоге складывается ситуация, когда ряд видов планарий используют половое размножение, но не могут наслаждаться полноценной регенерацией. А ряд регенерирует буквально из маленького кусочка, полностью включая голову, но размножение у них бесполое – так могут 36 видов.
Собственно, полноценная, а не частичная регенерация – это скорее исключение в животном мире. Несмотря на то что для выживания это было бы огромным преимуществом, но большая часть существ лишена этого преимущества в обмен на возможности полового размножения.
Ну что ж, а на этом на сегодня всё! Большое спасибо вам за просмотр. Мне будет очень приятно, если вы поставите лайк этому видео, поделитесь им со своими друзьями и напишите комментарий. Как обычно, проголосовать за самую интересную новость можно в нашем Telegram-канале. Ссылочка будет в описании, и вы видите её на экране. До скорых встреч! [музыка] [музыка] Пока!