Всем известно, что окрас кошек часто повторяет рисунок шерсти их старших братьев из дикой природы. Тёмные полосы делают домашних питомцев похожими на маленьких тигров, а отдельные пятна иногда точь в точь повторяют расцветку гепардов. В то же время и в рядах их хищных родственников не существует цветового единства. У тех же гепардов встречается так называемый «королевский» окрас, когда пятна на спине сливаются в сплошные продольные полосы. Королевские гепарды даже были выделены в отдельный вид (Acinonyx rex), пока в 1981 году такой полосатый детёныш не родился в специализированном южноафриканском центре от обычных пятнистых родителей. Однако до сих пор исследователям не удавалось выявить генетические факторы, определяющие тот или иной цвет шерсти кошачьих. В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, учёные из Института биотехнологий Хадсон-Альфа сообщают, что им удалось найти «ген пятнистости».

Грег Барш (Greg Barsh) и его коллеги изучили генетический материал 19 полосатых и 58 пятнистых кошек из приюта в Калифорнии. Сравнение ДНК помогло обнаружить ген, получивший название Taqpep. Оказалось, что у всех пятнистых кошек обе копии этого гена имели мутацию. В дальнейшем исследователи проверили состояние этого участка ДНК у крупных кошек и убедились, что у представителей семейства с пятнистым окрасом Taqpep содержал такие же мутации. Команда Барша не остановилась на этом открытии и попыталась выяснить, каким образом выявленные мутации оказывают влияние на цвет шерсти. Для этого учёные изучили, как происходит формирование волосяного покрова у зародышей кошек.

Анализ ДНК светлых и тёмных участков шерсти помог выявить ещё один ген Edn3, который был наиболее активен в тёмных волосах. Исследователи предполагают, что Taqpep ещё на стадии развития зародыша в разной степени активирует уровень Edn3 на разных участках тела животного. Таким образом он намечает тёмные и светлые участки шкуры, определяя, будут это полоски или пятна. После этого второй ген наполняет волокна запрограммированным количеством тёмного пигмента. На следующем этапе исследователи хотят выяснить, почему некоторые крупные кошачьи, например, львы и пумы, не имеют узоров, вне зависимости от состояния гена Taqpep.
Продолжить чтение статьи: Учёные из Института биотехнологий Хадсон-Альфа теперь знают, почему кошки пятнистые

Инвазивное медицинское оборудование, на котором оседают бактерии, может стать причиной вспышек внутрибольничных инфекций или даже вызвать отторжение имплантантов. Всё из-за микроорганизмов, которые могут образовывать на поверхности различных предметов и инструментов биоплёнки. Подобные скопления позволяют бактериям противостоять естественной защите организма и антибиотикам. Предотвращение развития таких «сообществ» является приоритетной задачей медиков, особенно когда речь идёт об использовании катетеров, сердечных клапанов или искусственных суставов. С этой целью учёные всего мира разрабатывают антибактериальные покрытия с широким спектром возможного медицинского применения. Специалисты университета Ноттингема добились беспрецедентного успеха в этом направлении.

Учёные открыли новый класс родственных по структуре полимеров, которые содержат эфирные и циклические углеводородные функциональные группы. Исследователям пришлось искать среди тысяч химических составов, проверяя каждый полимерный материал на устойчивость к воздействию таких бактерий, как синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) и кишечная палочка (Escherichia coli).

Столь масштабная работа стала возможна благодаря специально разработанной технологии, созданной специалистами из Массачусетского технологического института (MIT). Метод времяпролётной масс-спектрометрии позволил одновременно изучать структуру и свойства сотен полимеров в микроформате. Результаты четырёхлетнего исследования с бюджетом в 1,3 миллиона фунтов стерлингов (65 миллионов рублей) были опубликованы в журнале Nature Biotechnology. Учёные продемонстрировали, что при использовании новых полимерных материалов в качестве покрытия для медицинских инструментов их поверхность отталкивает бактерии, что препятствует образованию биоплёнок.

В ходе испытаний новые материалы наносили на силиконовую основу и подвергали бактериальному воздействию. Выяснилось, что площадь, занимаемая микроорганизмами на её поверхности, была до 30 раз (на 96,7%) меньше, чем для предыдущего лидера среди антибактериальных покрытий – гидрогеля серебра.

В дальнейшем эксперименты продолжили на мышах. Грызунам имплантировали катетеры с новым покрытием и отслеживали развитие инфекций и антибактериальную активность полимера. Материалы не давали микробам оседать на поверхности, и иммунная система организма мыши успевала уничтожить их до формирования биоплёнки. «Это крупный научный прорыв, — рассказывает один из руководителей исследования профессор Морган Александр (Morgan Alexander). – Новый материал предотвращает образование биоплёнок на самой ранней стадии, когда бактерии только пытаются закрепиться на поверхности медицинских инструментов».

Сейчас исследователи демонстрируют широкой общественности лишь первые успехи и, по мнению специалистов, они многообещающи. Теперь предстоит внедрить новое полимерное покрытие в производство медицинского оборудования и оценить его эффективность в противостоянии бактериальным инфекциям в клинической практике.
Продолжить чтение статьи: Учёные открыли новый класс полимеров устойчивых к бактериям

Научный мир замер в ожидании сенсации. Завтра в 11 утра физики ЦЕРНа должны официально объявить о том, что им удалось зафиксировать бозон Хиггса – ту самую неуловимую «частицу Бога», ради обнаружения которой построили Большой адронный коллайдер. В штаб-квартире ЦЕРНа подведут итоги дорогостоящего эксперимента. В качестве гостя на семинар приглашён 83-летний британец Питер Хиггс – именно он полвека назад и предсказал существование частицы. И сегодня сотрудники лаборатории опубликовали видео-комментарий, который подготавливает неискушённую публику к завтрашнему событию – буквально на пальцах учёные объясняют, что же такое бозон Хиггса.

Джон Эллис, физик-теоретик: «Представьте себе огромную снежную равнину. Мы все знаем, что снег состоит из отдельных снежинок. Точно так же и Хиггсовское поле состоит из отдельных квантов. Эти маленькие кванты мы называем бозонами Хиггса. Их задача – дать массу всем остальным элементарным частицам». Иными словами, если бы не было этого поля бозонов, не было бы ничего – ни галактик, ни звёзд, ни планет, они не смогли бы сформироваться, частицы, не имеющие массу, попросту разлетелись бы в космосе.

По некоторым данным, вероятность того, что учёные ошиблись и открыли вовсе не бозон Хиггса, а что-то другое, составляет всего одну 0,01 процента. Напомним, испытания на Большом адронном коллайдере начались в 2008 году. В экспериментах участвуют больше десяти тысяч учёных из более чем сотни стран, в том числе и российские специалисты.
Продолжить чтение статьи: Европейские учёные собираются объявить об открытии «частицы Бога»

Глобальное потепление заканчивается: в ближайшие годы наступит температурный спад в масштабах всей планеты, хотя его характер и будет щадящим. Таким прогнозом поделились сегодня учёные из Физического института Российской академии наук (ФИАН). Более того, согласно данным исследований, проведённых сотрудниками Долгопрудненской научной станции этого института вместе с коллегами из Центральной аэрологической обсерватории Росгидромета и НИИ ядерной физики МГУ, процесс всеобщего похолодания уже начался. После пика в 2005-м году сейчас средняя температура на Земле снизилась на 0,3 градуса и вернулась к уровню 1996-1997-го годов. К 2015-му году, убеждены ученые, она упадёт ещё на полторы десятых градуса, что соответствует климату начала 80-х годов прошлого века.

2020-й год уже заставит обитателей северных широт вспомнить суровые зимы 1978-го и 1979-го годов, а к 2040-му году планета начнёт «замерзать» . Впрочем, лишь относительно средней температурной отметки за промежуток с 1880-го по 2006-й год. Тогда нас может ожидать температурный спад в 0,5 градуса Цельсия по сравнению с нынешним показателем «глобального градусника». Как выяснилось в ходе исследований, причина таких климатических изменений не связана с деятельностью человеческой цивилизации и вообще находится в… космосе. Дело в том, что в атмосферу Земли постоянно попадают частицы космической пыли, пояснили учёные. По разным наблюдениям, количество выпадающей пыли варьируется от 400 до 1000 тонн в сутки.

В свою очередь, пылевые частицы являются эффективными ядрами конденсации водяного пара. Таким образом, чем больше на Землю поступает пыли, тем мощнее облачный покров планеты, тем сильнее он отражает в космос поток солнечной радиации. Следовательно, и климат становится холоднее. Оказалось, что периоды потепления и похолодания совпадают с периодами, когда наша планета «закатывается» в особенно плотные облака межпланетной «грязи».

«Главный поставщик этой пыли – кометы, - рассказал участник работы, главный научный сотрудник ФИАН, доктор физико-математических наук Юрий Стожков. - Приближаясь к Солнцу на расстояние менее двух астрономических единиц, они сбрасывают с себя намерзшие на них «шубы» из пыли и газа и образуют газовые хвосты. Затем эта пыль поступает в атмосферу Земли, а со временем оседает и на её поверхности».

Таким образом количество поступающей к нам космической пыли должно зависеть от взаимного расположения планет, пояснил учёный. «Ведь в зависимости от их расположения меняется траектория комет и их количество в области пространства между Солнцем и орбитой Марса, где находится зодиакальное пылевое облако. Если исходить из этих рассуждений, в изменении концентрации космической пыли и, соответственно, климата Земли, должны быть периодичности, схожие с наблюдаемыми в расположении планет», - сказал Стожков.

Для проверки этих предположений исследователи сравнили периодичности в расположении пар планет и временные периодичности изменения глобального климата Земли. Оказалось, что температурные данные глобальной сети метеорологических станций и просчитанный учёными космический пылевой «трафик» практически совпадают. Расхождения составляют максимум 1-3 процента. Используя найденные закономерности, учёные и составили прогноз изменения климата на ближайшие полвека.

Проделанная работа – далеко не первая, заявляющая о периодичности изменения климата и, соответственно, о неверности прогнозов глобального потепления, отмечают специалисты ФИАНа. Одним из подтверждений выкладок российских ученых стали результаты исследования ледяных стержней, извлечённых из скважины, пробуренной над озером Восток в Антарктиде. Самый длинный керн длиной 3623 м позволил сделать заключение об изменениях температуры за 420 тысяч лет. За это время на Земле произошло как минимум четыре значительных колебания температуры с размахом в 8 градусов! Так что предстоящее похолодание можно считать щадящим. Во всяком случае, век назад на планете было на градус холоднее, чем ныне. А это для глобального климата очень много, утверждают метеорологи.
Продолжить чтение статьи: Глобальное потепление заканчивается, процесс всеобщего похолодания уже начался

В Китае обнаружен новый вид человека. В китайской пещере Малудун (Maludong) археологи обнаружили ископаемые останки странных существ каменного века, обладающих смесью примитивных и современных черт. Учёные пока расходятся во мнении, можно ли считать находку новым видом человека. Неизвестный науке тип человекообразных существ с плоскими лицами, широкими носами, большими коренными зубами, выступающими челюстями, густыми нависшими бровями и мозгом среднего размера раскопали учёные из Австралии и Китая. Пока находку назвали «люди из пещеры благородного оленя», так переводится с китайского языка название пещеры Maludong. Первичный анализ останков показал, что у доисторических людей были примитивные черты, как у наших предков много сотен тысяч лет назад.

При этом существа проживали на Земле примерно 11,5 тысяч лет назад. Это, кстати, означает, что они существовали параллельно с представителями вида «Человека разумного» (Homo sapiens). Более того, все остальные виды человека, включая неандертальцев, к тому времени вымерли. Примерно в это же время Землю населяли только представители вида Homo floresiensis, останки которых были найдены в 2003 году. Однако и эти косточки учёные пока не могут с уверенностью причислить к роду Homo. Кроме того, флоресские люди исчезли с лица Земли примерно 13 тысяч лет назад.

Археологи, выпустившие статью в журнале PLoS ONE, пока не определились, можно ли вынести найденных людей в отдельный вид. Существует вероятность, что они являются отдельной ветвью людей, которые очень рано покинули Африку и, достигнув Восточной Азии, находясь в изоляции от остальных людей, постепенно видоизменились.

«Их анатомия уникальна, присутствуют черты, которых нет ни у одного представителя древа эволюции человека», — рассказывает глава исследования Даррен Карноэ (Darren Curnoe), эволюционный биолог университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales). Впрочем, другие исследователи не спешат соглашаться или подтверждать выводы австралийских и китайских археологов. «Я считаю, что это неудачная интерпретация ранних современных людей, возможно, имеющих отношение к современным меланезийцам», — говорит известный антрополог Эрик Тринкаус (Erik Trinkaus) из университета Вашингтона в Сент-Луисе.

«Странный внешний вид этих древних людей лишь в очередной раз указывает нам, что наши доисторические предки были очень разношёрстным народом. Особенности черепа, на мой взгляд, не выходят за рамки человеческого видового разнообразия. Внутреннее чувство подсказывает мне, что это вовсе не новый вид», — добавляет Филипп Гунц (Philipp Gunz) из Института эволюционной антропологии Макса Планка. Некоторые учёные рассматривают третью версию, согласно которой кости могут принадлежать существам, появившимся в результате смешения Homo sapiens с более архаичными человекообразными существами.

Чтобы более-менее определиться с принадлежностью «людей из пещеры благородного оленя» той или иной ветви эволюции человека, археологи должны будут провести генетический анализ останков. Из окаменелостей можно вычленить ДНК, уверены скептики. Впрочем, пока подобные попытки не увенчались успехом. Сейчас группа Карноэ пробует использовать самые передовые технологии. Отметим, что кроме останков трёх индивидуумов, археологи обнаружили в пещере Малудун окаменелые кости вымерших видов оленей и каменные инструменты, с помощью которых древние, вероятно, разделывали добычу.
Продолжить чтение статьи: В китайской пещере Малудун обнаружен новый вид человека

Более 30 тысяч лет назад грызуны закопали в землю плод с семечкой внутри. Российские учёные наткнулись на «заначку» древнего животного и вырастили из неё древнейший цветок. Ранее израильским учёным удалось воскресить подобным образом косточку финиковой пальмы, которой было около 2000 лет. Но никто из биологов не осмелился бы и мечтать о том, что когда-то удастся вырастить растение, которое существовало на Земле 30 тысяч лет назад. Уникальное семечко было найдено в одной из 70 нор, сделанных древними грызунами, на берегу реки Колымы, протекающей в Магаданской области, рассказывает BBC. Палеонтологи разыскивали в земле, скованной вечной мерзлотой, останки мамонтов.

«Мы нашли норы для зимней спячки на глубине 20-40 метров от современной поверхности. Наряду с древними растениями в тех же слоях почвы были обнаружены кости крупных млекопитающих – мамонтов, бизонов, шерстистых носорогов, лошадей и оленей», рассказывают исследователи. По ледяным клиньям учёные установили, что эти земли долгое время были скованы вечной мерзлотой и не оттаивали на протяжении тысячелетий (температура оставляла около -7 °С). Соответственно и содержание нор оставалось в естественном холодильнике всё то время. Учёным дополнительно сыграло на руку то, что некие грызуны (доисторические белки, барсуки или суслики) прятали запасы в самой холодной части норы. Поэтому семечки вмёрзли в грунт одними из первых.

В статье, которая вскоре будет опубликована в PNAS, учёные рассказали, как они вырастили из обнаруженных семечек самый древний на сегодняшний день воскрешённый биологический материал. Поначалу палеонтологи попытались прорастить сами семена. Когда из этого ничего не вышло, учёные переключились на составные части плодов, так называемые «плацентарные ткани». В лабораторных сосудах удалось довести их до стадии взрослого растения. Уже через год в распоряжении исследователей были не только растения, но и их плоды с молодыми семенами, пишет Mail Online. Сотрудники Института биофизики клетки РАН отнесли растения к семейству смолёвок и виду Silene stenophylla. Представители этого вида до сих пор произрастают в некоторых районах сибирской тундры.

Учёные сравнили современное растение и растение из прошлого и пришли к выводу, что в процессе 30-тысячелетней эволюции несколько изменилась форма лепестков цветков, а также в разделении полов. «На сегодняшний день – это удивительный пример экстремального долголетия для высших растений. Одно дело найти семена в вечной мерзлоте и совсем другое — вырастить из них растения, да ещё и не из семян, а из окружающих зародыш тканей», — отмечает Робин Проберт (Robin Probert), глава британского банка семян Millennium. Российские специалисты полагают, что от полной гибели и замерзания зачатки спасло сладкое окружение. Клетки тканей в этой области наполнены сахарозой, которая обычно питает будущее растение.

В данном случае вещество сработало как консервант. Подобные исследования помогут не только воскресить вымершие виды растений, считают учёные, но и исследовать эволюцию флоры, а также изучить климатические изменения, происходившие в истории планеты. Работы Давида Гиличинского, профессора Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, который участвовал в этом исследовании, но умер всего за несколько дней до выхода статьи, также показывают, что подобным образом можно будет воскресить жизнь Марса, если таковая будет когда-либо найдена в вечной мерзлоте Красной планеты. Любопытно, что самый долгоживущий организм планеты, который задержался на Земле благодаря самоклонированию, будет всё же постарше древнейшего воскрешённого растения.
Продолжить чтение статьи: Российские биологи вырастили 30-тысячелетний цветок