биология

  • Аксолотль раскрыл секрет регенерации сердца и мозга

    Аксолотль раскрыл секрет регенерации сердца и мозга

    Аксолотли давно поражают ученых способностью отращивать утраченные органы. Об этом рассказывает руководитель биологической службы Москвариум Ирина Мейнцер, объясняя, как «водяной дракон» восстанавливает сердце и клетки мозга. Эти амфибии стали ключевой моделью для изучения регенерации у позвоночных.

    Аксолотль — неотеническая личинка амбистомы. Он сохраняет «детское» состояние всю жизнь из-за низкого уровня тироксина. Это позволяет ему оставаться водным организмом с жабрами и уникальной физиологией.

    Чем аксолотль удивляет науку

    Аксолотли способны полностью восстанавливать утраченные лапы и хвосты. Новые ткани формируются без шрамов и с точной анатомией. Восстанавливаются кости, мышцы, нервы, сосуды и кожа.

    Еще более поразительна регенерация внутренних органов. Аксолотль может восстановить до трети сердца, включая желудочек. У млекопитающих такая травма привела бы к рубцеванию и гибели ткани.

    Амфибия также регенерирует спинной мозг и возвращает утраченные двигательные функции. Самое редкое свойство — восстановление головного мозга. Аксолотль заново формирует ткани и нейронные связи.

    Недавние исследования показали регенерацию тимуса. Ни у одного другого позвоночного такой способности ранее не наблюдали.

    Как работает механизм восстановления

    Регенерация начинается с образования бластемы. Это скопление стволовых и клеток-предшественников. Они теряют прежнюю специализацию и возвращаются в эмбриональное состояние.

    Процесс повторяет эмбриональное развитие. Сначала формируется хрящевая основа. Затем мышцы. В финале появляются мелкие структуры, включая кончики пальцев.

    Ключевую роль играет ретиноевая кислота. Важен не ее синтез, а распад, задающий «координаты» тела. Управляют процессом макрофаги и сложные молекулярные сигналы.

    Аналогичный механизм действует при восстановлении мозга. Клетки превращаются в нейробласты, а затем — в полноценные нейроны.

    Что это значит для медицины

    Ученые пытаются понять, какие гены запускают регенерацию у аксолотля. Эти механизмы у человека не активны. Их расшифровка может изменить лечение тяжелых травм.

    Потенциально это путь к восстановлению сердца после инфаркта и повреждений мозга. Речь идет о принципиально новых медицинских технологиях.

    Пока остается неясным, можно ли «включить» эти процессы у млекопитающих. Но именно аксолотль показывает, что такая регенерация возможна.

  • Первый поцелуй случился 21 млн лет назад — вывод биологов

    Первый поцелуй случился 21 млн лет назад — вывод биологов

    По данным исследователей из Оксфордского университета, на которые они ссылаются в опубликованном материале, первый «поцелуй губами в губы» произошел вовсе не у людей.

    Биологи заявили, что истоки этого поведения уходят к общему предку человека и других человекообразных обезьян.

    Как наука вышла на 21 млн лет

    Ученые провели масштабное исследование и пришли к выводу: поцелуи практиковались более 21 млн лет назад. Они построили эволюционное древо и нашли признаки такого поведения у шимпанзе, бонобо и других приматов.

    Чтобы говорить о поцелуе уверенно, исследователям пришлось задать точное определение: «неагрессивный орально-оральный контакт с некоторыми движениями губ или ротовой полости и без передачи пищи».

    Поцелуи — не только про приматов

    В соответствии с этим определением поцелуи зафиксированы у множества видов:

    • волки,
    • луговые собачки,
    • белые медведи,
    • альбатросы.

    Авторы отмечают, что даже неандертальцы целовались. Анализ ДНК показал, что люди и неандертальцы делили общий микроб, передающийся через слюну. «Это означает, что они обменивались слюной, то есть целовались», — пояснила ведущий автор исследования Матильда Бриндл.

    Почему поцелуй возник?

    Ученые пока не знают точного ответа. Среди гипотез: поцелуй мог вырасти из ухода за шерстью у наших предков или служить способом оценить здоровье и совместимость потенциального партнера.

  • Китайские ученые заявили о создании таблеток для продления жизни до 100 лет

    Китайские ученые заявили о создании таблеток для продления жизни до 100 лет

    Китайские исследователи из лаборатории Lonvi Biosciences сообщили о создании препарата, способного продлить жизнь человека до 100 лет и более, пишет «Сноб».

    Новая антивозрастная разработка основана на соединении процианидин C1 (PCC1), содержащемся в экстракте виноградных косточек.

    Научное открытие или маркетинговая сенсация?

    По данным ученых из Шанхая, PCC1 продлевает жизнь лабораторных мышей на 9,4% в среднем и на 64,2% — если лечение начато в зрелом возрасте. Разработчики утверждают, что вещество уничтожает так называемые «зомби-клетки» — стареющие клетки, которые перестают делиться, но продолжают накапливаться, вызывая воспаление и ускоряя старение организма.

    Главный технический директор Lonvi Biosciences Лю Цинхуа заявил: «Дожить до 150 лет определенно реально. Через несколько лет это станет реальностью». Исполнительный директор Ип Цзо назвал разработку «святым Граалем» современной науки.

    Прорыв в индустрии долголетия

    Еще недавно направление продления жизни в Китае считалось спорным и близким к псевдонауке, отмечает The New York Times. Но благодаря государственным инвестициям и росту интереса со стороны частного сектора исследования в области долголетия превратились в прибыльную и легитимную часть медицины.

    Сегодня средняя продолжительность жизни в Китае составляет 79 лет — на пять лет выше среднемирового показателя. Для сравнения, по данным Минздрава РФ за 2023 год, россияне живут в среднем 73,4 года.

  • Астрономы нашли возможные признаки жизни вне Солнечной системы

    Астрономы нашли возможные признаки жизни вне Солнечной системы

    Учёные обнаружили возможные признаки жизни на экзопланете K2-18b, расположенной в 124 световых годах от Земли.

    Согласно сообщению iXBT со ссылкой на AP News, исследователи из Кембриджского университета, используя данные космического телескопа «Джеймс Уэбб», выявили в атмосфере этой планеты химические соединения, которые на Земле производятся исключительно живыми организмами.​

    Обнаружение биосигнатур

    В атмосфере K2-18b были обнаружены диметилсульфид (DMS) и диметилдисульфид (DMDS) — соединения, которые на Земле вырабатываются морскими микроорганизмами, такими как фитопланктон. Это открытие стало возможным благодаря спектроскопическим наблюдениям телескопа «Джеймс Уэбб», который анализирует состав атмосферы экзопланет во время их транзита перед своей звездой. Ранее, в 2023 году, на этой планете уже были обнаружены метан и углекислый газ, что также указывало на возможные биологические процессы.​

    Осторожный оптимизм

    Хотя наличие DMS и DMDS является сильным индикатором возможной жизни, учёные подчёркивают необходимость дальнейших исследований. Существует вероятность, что эти соединения могут образовываться в результате неизвестных абиотических процессов. Тем не менее, обнаружение таких соединений в атмосфере экзопланеты считается самым убедительным на сегодняшний день свидетельством возможной жизни за пределами Солнечной системы.​

    K2-18b — потенциально обитаемый мир

    Экзопланета K2-18b относится к классу так называемых «гидроценных» (Hycean) миров — планет с водяными океанами и водородной атмосферой. Она в 8,6 раза массивнее Земли и почти в 2,6 раза больше по диаметру. Планета вращается вокруг красного карлика в созвездии Льва и находится в зоне обитаемости, где возможно существование жидкой воды.​

  • Новый вид моллюсков назвали в честь Ломоносова

    Новый вид моллюсков назвали в честь Ломоносова

    Ученые открыли шесть новых видов голожаберных моллюсков, обитающих на Курильских островах. Три из назвали в честь ученых Михаила Ломоносова, Дмитрия Виноградова и Николая Вавилова. Об этом сообщили в пресс-службе Московского государственного университета (МГУ).

    Один из новых видов – Cadlina lomonosovi – получил имя в честь Михаила Ломоносова, открытие этих моллюсков посвящено МГУ. Второй вид – Cadlina vinogradovi – назван именем выдающегося, но рано ушедшего химика Дмитрия Виноградова, разработавшего русский фарфор из твердой пасты. Вид Cadlina vavilovi носит имя академика Николая Вавилова.

    Еще один вид был назван в честь классика биологии, профессора МГУ Николая Кольцова, который разработал модель «гигантских молекул наследственности» и предвосхитил многие достижения современной генетики. Два вида носят имена зарубежных женщин-ученых – астрофизика Джоселин Белл Бернелл, которая участвовала в открытии пульсаров, и биофизика Розалинд Франклин, принимавшей участие в открытии ДНК.

    Читать в источнике

  • Самая большая черная дыра и конец бэби-бума на Земле: новости науки

    Самая большая черная дыра и конец бэби-бума на Земле: новости науки

    Кто из животных обладает сознанием, в чем ошибались демографы и правда ли, что беременность отнимает молодость, — в постоянной рубрике для Forbes Life рассказывает научный журналист Андрей Константинов.

    Перенаселение планеты отменяется

    Расчеты демографов, опубликованные в престижном медицинском журнале Lancet, показывают, что глобальный уровень рождаемости падает намного быстрее, чем ожидалось. Для поддержания численности населения женщины должны рожать в среднем по два ребенка, но в большинстве стран мира уже не могут поддерживать численность населения за счет естественного прироста. Меньше двух детей на женщину рожают даже в таких демографических гигантах, как Индия и Китай. В итоге население планеты перестанет расти не в 2050-х, как предсказывалось в предыдущих прогнозах, а уже к 2030 году, — а еще через 30 лет начнет сокращаться.

    Падение рождаемости — неизбежный спутник городской жизни, образования, роста доходов, доступа к противозачаточным средствам и другим благам цивилизации. Даже в традиционно многодетных Соединенных Штатах этот показатель составляет 1,6 вместо необходимых двух, в России — 1,48, а в Китае уже около 1,2, то есть его население стареет и сокращается, а к 2100 году при нынешних трендах сократится вдвое.

    «С каждым годом… становится все очевиднее, что рождаемость падает быстрее, чем мы ожидаем, — говорит Кристофер Мюррей, соавтор исследования, директор Института показателей и оценки здоровья Вашингтонского университета. — Я совсем не удивлюсь, если ситуация будет развиваться еще быстрее».

    Но на ближайшее будущее сильнее повлияет не глобальное снижение рождаемости, а то, что планета все больше раскалывается на два макрорегиона: стареющий цивилизованный мир с нехваткой рабочих рук и бедный мир с высокой рождаемостью (в основном это страны Африки к югу от Сахары) и совсем другими проблемами — очень молодым, недовольным и малообразованным населением.

    В самых политически и экономически нестабильных местах планеты, страдающих от жары и лишенных элементарных благ цивилизации, рост населения только препятствует развитию, а денег для улучшения здравоохранения, благосостояния и образования нет. Этот раскол становится для мира все более серьезной проблемой. «Мир будет одновременно бороться с бэби-бумом в одних странах и с бэби-крахом в других», — предсказывают исследователи.

    Беременность возвращает молодость?

    Беременность — большой стресс для организма, ведь растущий плод требует глубоких физических, гормональных и химических изменений, которые могут вызвать осложнения здоровья. Исследователи из Гарвардской медицинской школы под руководством Вадима Гладышева год назад собирали образцы крови беременных женщин и замеряли скорость старения клеток (методом эпигенетических часов). Оказалось, во время беременности клетки действительно стареют быстрее, но этот эффект меняется на противоположный в первые дни после родов, когда организм начинает восстанавливаться.

    В марте 2024 года вышло новое исследование другой группы ученых, на более обширной выборке подтвердившее эффекты, обнаруженные Гладышевым. Мало того, образцы крови 68 участниц, взятые через три месяца после родов, показали, что хотя беременность изначально привела к старению их клеток на один-два года, но в итоге их биологический возраст оказался на три-восемь лет моложе, чем на ранних сроках беременности. Это эффект был слегка приглушен у женщин с более высокой массой тела до беременности и усилен у женщин, кормивших детей грудью.

    При этом пока не известно, какой эффект наблюдаемое снижение биологического возраста оказывает на показатели здоровья в долгосрочной перспективе и продолжительность жизни.

    Китайцы на Луне

    3 мая Китай успешно запустил к Луне посадочный модуль «Чанъэ-6» (Чанъэ — имя богини Луны), который должен впервые в истории привезти на Землю грунт с обратной стороны спутника. Его, кстати, уже несколько лет исследует китайский луноход «Юйту».

    Поверхность невидимой с Земли стороны Луны покрыта множеством мелких кратеров и высоких гор. А на обращенной к нам стороне Луны гораздо больше равнин, «морей». Как возникла эта так называемая «дихотомия Луны» — загадка. Возможно, грунт, который привезет оттуда «Чанъэ-6», поможет ее решить.

    На спутник Земли у Китая вообще большие планы: в 2030-м планируется высадка тайконавтов на Луну, а потом постройка лунной базы.

    Кто обладает сознанием, а кто нет?

    У слова «сознание» в науке два смысла. Первый — это информационная модель мира, которую создает нервная система. В этом смысле сознание есть у животных с развитой нервной системой, способной как-то моделировать мир. По мере ее усложнения растет и способность осознавать мир, и люди недаром самые сознательные: для моделирования мира у нас есть специальный орган со множеством нейронов — кора мозга — и продвинутый софт, который нам дает культура.

    Вот только большая часть нейронного моделирования мира приводит к «компетентности без понимания», как выражался философ Дэниел Деннет. Птица умело делает гнездо, не понимая, что и для чего она делает. У робота тоже может быть в программе модель мира, в котором он действует, например карта, включающая и самого робота. Но сознательным он от этого не становится.

    Другой смысл слова «сознание» ближе к его интуитивному пониманию — это способность испытывать субъективный опыт, радоваться и страдать. Здесь все еще сложнее. Как узнать, существует ли субъективный опыт у муравья? Ведь чтобы испытывать страх, нужен специальный орган — амигдала, миндалевидное ядро лимбической системы мозга. А если его нет, то и страха нет. И для каждого чувства также нужны соответствующие нервные центры. Даже на счет существования субъективного опыта у человека есть сомнения. Были во всяком случае.

    19 апреля 2024 года умер Дэниел Деннет, один их самых влиятельных философов современности, посвятивший жизнь изучению странного вопроса: «Что, если сознания не существует?». Вдруг наше сознание — самообман? Это антитеза декартовскому «Мыслю, следовательно существую». И есть в этой идее об иллюзорности сознания что-то буддийское, освобождающее. Нет сознания — нет проблемы.

    Но так, кроме Деннета, мыслить почти ни у кого не получается. Символично, что в день его смерти, 19 апреля, полсотни ученых (среди них самые известные исследователи сознания в мире — Дэвид Чалмерс, Кристоф Кох, Константин Анохин) подписали «Нью-Йоркскую декларацию о сознании животных» и представили ее на конференции в Нью-Йоркском университете.

    Декларация короткая, из трех пунктов:

    1. Наука накопила достаточно данных в пользу того, что у млекопитающих и птиц есть сознание.
    2. Данные указывают на возможность сознательного опыта у всех позвоночных и многих беспозвоночных (включая как минимум головоногих моллюсков, десятиногих ракообразных и насекомых).
    3. Когда существует реальная возможность наличия сознательного опыта у животного, безответственно игнорировать эту возможность при принятии решений, влияющих на это животное.

    Трудно не согласиться с такой декларацией. Поэтому вопрос о критерии, который позволил бы отличить сознание от его отсутствия, не просто остается нерешенным, а становится остро актуальным — ведь нам уже приходится принимать решения о том, обладают ли сознанием разные системы искусственного интеллекта, с которыми мы вступаем в диалог. Ученые не представляют, как это понять. А искусственные интеллекты тем временем постепенно сами будут убеждать нас в своей сознательности. Пока не убедят.

    Черные дыры большие и малые

    Орбитальный телескоп Gaia обнаружил рекордно массивную черную дыру звездной массы в Млечном Пути — весом в 33 Солнца. По галактическим меркам совсем недалеко — каких-то 2000 световых лет от нас (диаметр диска нашей галактики — около 100 000 световых лет). Супердыра вращается в паре со звездой, как и другие обнаруженные дыры этого типа.

    Вообще известны черные дыры двух типов: дыры звездной массы, от 10 до 30 Солнц, и сверхмассивные ультрадыры в центрах галактик, массой в миллионы Солнц. Самая большая и тяжелая из обнаруженных — царь-дыра Феникс А*: массой в 100 млрд Солнц, с целую галактику, а диаметром в 100 раз больше, чем орбита Плутона.

    Читать в источнике

  • Ученые считают, что людям старше 65 лет необходимы протеиновые напитки

    Ученые считают, что людям старше 65 лет необходимы протеиновые напитки

    Протеиновые коктейли считаются неотъемлемым атрибутом бодибилдеров, желающих набрать массу. Но в последнее время их популярность возросла даже среди тех, кто никогда не ходил в тренажерный зал. И это не так плохо!

    Последние данные показывают, что мировой рынок протеина к 2028 году составит 32,3 миллиардов долларов (в 2021 году этот показатель был 20,6 миллиардов долларов). Такая популярность объясняется тем, что протеин потребляется не только спортсменами, но и теми людьми, что хотят поддержать мышечную массу во время похудения, улучшить свой рацион или нарастить мышцы (хотя эксперты говорят, что они не добьются этого без физических упражнений).

    Нет никаких сомнений в том, что белок жизненно важен для хорошего здоровья. Организм расщепляет его на аминокислоты, необходимые для построения мышц и клеток. Он также необходим для бесперебойной работы иммунной системы.

    Можем спокойно получать его из традиционной пищи. Например, яиц, мяса, рыбы и даже овощей и зелени. И хотя нет сомнений, что всегда предпочтительнее получать питательные вещества из пищи, есть категории людей, которым нужны такие добавки.

    Протеиновые коктейли могут быть очень полезными и вкусными
    Протеиновые коктейли могут быть очень полезными и вкусными

    Кому необходимы протеиновые коктейли

    В первую очередь, это профессиональные спортсмены и люди, которым требуется дополнительный белок, в том числе те, у кого плохой аппетит или кто борется с болезнью. Недавнее исследование также показывает, что такие напитки будут полезны людям старше 65 лет, поскольку до 85% этой возрастной группы не получают достаточного количества белка.

    Тем временем, именно пожилые люди чаще всего страдают от снижения мышечной массы и силы. Это может повлиять на их физические функции и сказаться на здоровье. Сегодня рекомендации потребления белка людям старше 65 лет говорят о том, что им необходимо получать 1-1,2 г белка на килограмм массы тела; для больных людей эта норма может быть выше. Это очень много! Многие пожилые не способны самостоятельно поддерживать эту норму, именно поэтому им могут помочь протеиновые напитки.

    Читать в источнике

  • Первые люди могли научиться ходить на двух ногах, не слезая с деревьев: ученые были удивлены

    Первые люди могли научиться ходить на двух ногах, не слезая с деревьев: ученые были удивлены

    Новое исследование показывает, что эволюция двуногости, возможно, на самом деле была стратегией, которая впервые появилась, когда люди еще передвигалась по ветвям деревьев.

    Исследователи долго задавались вопросом, привело ли изменение среды обитания наших предков к прямохождению, или они развили способность ходить на двух ногах, чтобы добывать пищу в лесах, в которых издавна обитали. В конечном итоге этот навык пригодился позже, когда люди переселились на просторы открытых лугов.

    Первые двуногие

    Используя доказательства, сохранившиеся в костных структурах, исследователи могут определить, как ранние гоминины перемещались в определенных условиях. Чего кости не могут сказать, так это то, как окружающая среда могла напрямую влиять на движение или как тип хождения мог привести к смене места обитания.

    Наряду с бонобо (Pan paniscus), шимпанзе являются нашими ближайшими живыми родственниками. Понимание того, как их поведение меняется в зависимости от среды обитания, дает новое захватывающее представление об экологических причинах двуногости, которые в противном случае можно получить только путем изучения окаменелостей. Авторы новой работы заявляют, что это «первая проверка на живой обезьяне гипотезы о том, что лесистые места обитания в саваннах были катализатором развития двуногости».

    Сравнивая поведение, наблюдаемое у шимпанзе долины Иссы, с поведением полностью лесных шимпанзе в других частях Африки, исследователи обнаружили, что, несмотря на мозаичную среду обитания в саваннах, шимпанзе Иссы не были более наземными. Они проводили на деревьях столько же времени, сколько и шимпанзе, живущие в густых лесах.

    Чтобы измерить различия в группах шимпанзе, исследователи наблюдали позиционное поведение у 13 взрослых особей (6 самок и 7 самцов) в долине Иссы. Это включало в себя почти 2850 наблюдений за лазанием, ходьбой и висением в течение 15 месяцев, а также тысячи других заметок об осанке. Ученые собирали данные каждые 2 минуты в течение каждого часового блока наблюдений. Для каждого наблюдения двуногости регистрировалось относительное местоположение шимпанзе.

    Более 85 процентов наблюдаемых случаев двуногости среди шимпанзе долины Иссы имели место на деревьях, в основном, когда шимпанзе добывали пищу. Авторы отмечают, что это удивительная находка, поскольку считается, что большая часть эволюционного давления на двуногость связана с наземной деятельностью, такой как перенос предметов или осмотр местности с высокой травой.

    Читать в источнике