Вторгнення римлян до Британії у 43 році нашої ери започаткувало еру безлічі важливих нововведень, які сформували основи сучасної європейської цивілізації, від інженерних чудес, таких як акведуки та дороги, до соціальних аспектів, як-от громадські лазні та туалети. Проте новітні наукові дослідження, що базуються на аналізі стародавньої ДНК, додають до цього списку ще один, несподіваний пункт: домашні коти. Усі сучасні домашні коти (Felis catus) є нащадками африканського дикого кота, і, хоча раніше вважалося, що процес одомашнення розпочався близько 10 000 років тому у доісторичному Леванті з розвитком землеробства, дві нові дослідницькі статті в Cell Genomics and Scienc суттєво скоригували цю хронологію, пише T4.
Секвенування 77 різних стародавніх котячих геномів, віком до 10 000 років із 97 археологічних пам’яток, показало, що вид, який ми називаємо домашніми котами, з’явився лише близько 3500 років тому у Північній Африці, ймовірно, одночасно в кількох регіонах. У Стародавньому Єгипті коти швидко набули високого статусу, цінувалися за здатність знищувати щурів та змій і розглядалися як священні, хоча й формально їм не поклонялися. Але котам знадобилося ще 1500 років, щоб потрапити до Європи. Доктор Клаудіо Оттоні, палеонтолог з Римського університету Тор Вергата, та його співавтори виявили дві хвилі міграції. Перша, менша хвиля, відбулася близько 2200 років тому, коли африканські дикі коти потрапили на Сардинію. Справжні ж домашні коти були завезені до континентальної Європи лише приблизно через 200 років — на початку першого тисячоліття, в період розквіту Римської імперії.
Справжні домашні коти були завезені на початку першого тисячоліття, в період розквіту Римської імперії. Автор фото: Artem Makarov.
Римські торговці, ймовірно, використовували котів як форму природної боротьби зі шкідниками під час тривалих морських подорожей і висаджували або продавали їх у віддалених портах. Таким чином, коли імператорські легіони, які вже славилися своєю інженерною майстерністю та налагодженими логістичними маршрутами, прибули до Британії, вони привезли з собою і своїх котів.
Доктор Оттоні зазначає, що коти, ймовірно, слідували за римською армією та її оточенням, будучи не лише компаньйонами, а й корисною силою для захисту продовольчих запасів та шкіряних виробів від гризунів. Вражає, що, як зазначає дослідник, з еволюційної точки зору, за такий короткий проміжок часу — близько 2000 років — кішки змогли «підкорити світ», поширившись по всій Римській імперії. Це значно відрізняється від ситуації, наприклад, у Китаї, де люди жили поруч із дикими леопардовими котами близько 3500 років до появи одомашнених видів. Ці леопардові коти, які харчувалися гризунами, що кишіли в запасах проса, забезпечували природний контроль над шкідниками, проте їхнє співіснування закінчилося в бурхливі часи після падіння династії Хань. Домашні коти, часто білого кольору, які вважалися священним, потрапили до Китаю лише близько 700 року нашої ери вздовж Шовкового шляху.
Акведук на території Іспанії. Автор фото: Emilio Sánchez Hernández.
Таким чином, окрім доріг, акведуків та організації суспільства, ми маємо бути вдячні римлянам за їхню роль у поширенні наших милих і вправних чотирилапих компаньйонів, які стали невід’ємною частиною людського побуту.
Читайте за темою: Найстаріший кіт у світі: вчені показали унікального манулаThe post Вчені назвали три дари, які людство отримало від римлян first appeared on T4 - сучасні технології та наука.
Світ природи сповнений майстрів камуфляжу, але рід павуків-кругопрядів Poltys заслуговує на особливу увагу завдяки своїй дивовижній здатності імітувати засохле листя або опалі гілочки. Ці павуки належать до родини, відомої будівництвом спіралеподібних, колесоподібних павутинь. Більшість видів Poltys ведуть нічний спосіб життя, займаючись будівництвом або ремонтом павутиння на заході сонця для нічного полювання на літаючих комах. З настанням ранку вони часто з’їдають своє павутиння, а денний час стає періодом вразливості, коли їм необхідно залишатися прихованими від хижаків. Саме тут проявляються їхні унікальні анатомічні особливості: павуки мають спеціалізовану форму тіла, яка дозволяє їм імітувати елементи рослинності. Вони влаштовуються у певному місці, згортаються калачиком у химерну, але ідеально замасковану форму, і годинами залишаються нерухомими, пише T4.
Ця досконала імітація є яскравим прикладом еволюції шляхом природного відбору. Процес не був раптовим, а накопичувався через крихітні, ледь помітні відмінності впродовж незліченних поколінь: трохи горбистіше тіло, краще забарвлення, що зливається з листям. Особини, які найбільше нагадували листя, кору або гілочки, мали найбільші шанси уникнути виявлення, вижити та передати свої гени, що поступово призвело до формування низки маскувальних стратегій, які ми спостерігаємо в роді Poltys, який налічує десятки видів, поширених по всій Африці, Азії та Австралії.
Хвостатого павука (Poltys mouhoti), поміченого в пагорбах Тапах у Пераку, Малайзія. Автор зображення: Бернар Дюпон через Wikimedia Commons (CC BY-SA 2.0)
Одним із найбільш вражаючих прикладів є Poltys idae, відомий як Павук мертвого листя, родом з Азії. Його тіло демонструє дивовижне поєднання зеленого та коричневого кольорів, переконливо імітуючи як живе, так і сухе листя. Його камуфляж настільки деталізований, що включає навіть переконливе відтворення черешка листа, прожилок та текстур. Варто зазначити, що інші роди павуків застосовують не менш винахідливі стратегії для приховування; наприклад, павуки-пташиний послід (Phrynarachne ceylonica) не лише імітують вигляд екскрементів своїх хижаків, але й відтворюють їхній запах, що не лише посилює маскування, але й приваблює мух, перетворюючи захист на приманку.
Читайте також: Люди мають дивовижний зв’язок з однією твариною – і це не приматThe post Вчені показали тварину, яка вдає з себе засохле листя, щоб вижити first appeared on T4 - сучасні технології та наука.
Історія людства нерозривно пов’язана з історією собак, чия присутність у наших домівках, ймовірно, датується самими початками осілого способу життя, що робить поняття «людське суспільство» без цих тварин неповним. Наші довготривалі спільні відносини часто описують як форму коеволюції, де собаки розвинули адаптації для співпраці та життя з людьми, включаючи здатність споживати людську їжу та неймовірну здатність слідувати нашим жестам, як-от вказівка, що перевершує навіть можливості наших найближчих родичів, шимпанзе, пише T4.
Цей зв’язок є двостороннім, оскільки люди також демонструють інтуїтивне розуміння собачих вокалізацій. Проте, у сучасному світі, що характеризується метушнею та стресом, не дивно, що у собак спостерігається надзвичайно висока поширеність проблем, пов’язаних зі стресом, що викликає питання про спільні проблеми з психічним здоров’ям. Нещодавні заяви про потенційний аутичний синдром у собак та виявлення подібних генетичних маркерів для деяких соціальних проблем підтверджують цю гіпотезу.
Золотисті ретривери та люди, ймовірно, мають спільну генетичну основу. Автор фото: Helena Lopes
Нове дослідження, проведене командою науковців з Кембриджа, вивело цей генетичний пошук на новий, детальніший рівень, демонструючи, що золотисті ретривери та люди, ймовірно, мають спільну генетичну основу принаймні для деяких поведінкових рис. Дослідники проаналізували генетичний код і поведінку 1300 золотистих ретриверів, шукаючи гени, пов’язані з їхніми поведінковими характеристиками, а потім ідентифікували «еквівалентні» гени у людей, успадковані від того самого еволюційного предка. Вони виявили 12 генів, де, здавалося б, існував зв’язок між собаками та людьми, пов’язаний зі схожим психологічним функціонуванням, при цьому виявлені гени часто впливають на емоційні стани та поведінку обох видів. Наприклад, деякі з цих генів були тісно пов’язані з емоційними реакціями, зокрема з несоціальною тривожністю.
Хоча деякі зв’язки були менш очевидними, команда висунула логічні гіпотези для їх пояснення. Так, ген ADD2 у собак був пов’язаний зі страхом перед незнайомцями, тоді як у людей він асоціювався з депресією. Керуючись тим, що ключовою характеристикою людської депресії є соціальна ізоляція, вчені припустили, що може існувати спільний генетичний корінь, який у собак — як гіперсоціальних тварин — проявляється як тривога перед незнайомцями.
Вчені виявили 12 генів, де, здавалося б, існував зв’язок між собаками та людьми, пов’язаний зі схожим психологічним функціонуванням. Автор фото: Anastasiya Lobanovskaya.
Інші асоціації стосувалися людських станів, що включають складні когнітивні процеси, такі як саморефлексія, які, як вважається, не притаманні собакам. Проте, подальше вивчення показало, що здатність собак до навчання, як правило, корелює з генами у людей, які відповідають не лише за інтелект, а й за чутливість до помилок. Хоча собаки не можуть абстрактно проектувати себе та свої обставини, як люди, вони, безумовно, можуть відрізнятися своєю чутливістю до неприємних переживань, що може бути основою спільного генетичного кореня.
Дослідження, проведене під керівництвом ветеринара та доцента кафедри фізіології Елеонори Раффан, надає вагомі докази того, що генетика керує поведінкою, роблячи деяких собак схильними до сприйняття світу як стресу. Ці результати забезпечують важливу основу для майбутніх досліджень у порівняльній та еволюційній психіатрії, натякаючи на нову важливу роль собак як природних моделей для вивчення проблем психічного здоров’я людини.
Читайте також: У Чорнобилі виявили несподівану форму життя, яка процвітає на стінах однієї з найбільш радіоактивних будівельThe post Люди мають дивовижний зв’язок з однією твариною – і це не примат first appeared on T4 - сучасні технології та наука.
Коли землетрус магнітудою 8,8 сколихнув зону субдукції Курильсько-Камчатського регіону 29 липня 2025 року, він запустив цунамі, що охопило весь Тихий океан — і створив рідкісний природний експеримент. Супутник SWOT, спільна місія NASA та французького космічного агентства, випадково пролітав над цим районом саме в цей час. Він зафіксував перший високодеталізований супутниковий знімок масштабного цунамі, породженого зоною субдукції.
Замість однієї чіткої хвильової гребінки, що рухається через океан, зображення показало складний, переплетений візерунок енергії, яка розсіюється та розходиться на сотні кілометрів. Такі деталі традиційні інструменти майже ніколи не здатні розпізнати. Результати важливі не лише як ефектний знімок — вони свідчать, що фізичні моделі, які застосовують для прогнозування небезпеки цунамі, особливо припущення про те, що великі хвилі, що перетинають океани, є «недисперсними», потребують перегляду.
Супутники змінюють картину вивчення цунамі
До цього часу глибинні буї DART були нашими найкращими океанічними «сторожами»: надчутливими, але рідкісними, і кожен з них надавав дані лише в одній точці. SWOT за один прохід картує 120-кілометрову смугу висоти поверхні моря. Це дозволяє вченим бачити, як геометрія цунамі змінюється у просторі й часі.
«Я думаю про дані SWOT як про нові окуляри», — сказав провідний автор дослідження Анхель Руїс-Ангуло з Ісландського університету. «Раніше за допомогою DART ми могли бачити цунамі лише в окремих точках безмежного океану».
«Були й інші супутники, але в найкращому випадку вони могли побачити лише тонку лінію цунамі. Тепер SWOT може фіксувати широку смугу завширшки до 120 км з безпрецедентною роздільною здатністю».
Від океанічних вихорів до цунамі
NASA та CNES запустили SWOT у грудні 2022 року для дослідження поверхневих вод планети. Руїс-Ангуло та його колега Шарлі де Марез вивчали дані про океанічні вихори, коли стався Камчатський землетрус.
«Ми аналізували дані SWOT понад два роки, вивчаючи дрібні вихори, і ніколи не уявляли, що нам пощастить зафіксувати цунамі», — зазначили дослідники.
Поведінка цунамі порушує правила
Класична наука припускає, що великі цунамі, що перетинають океан, поводяться як мілководні хвилі. Їхня довжина хвилі настільки велика, що вони рухаються без розпаду на окремі компоненти. Але знімок SWOT показав інше.
«Ці дані кинули виклик уявленню про те, що великі цунамі є недисперсними», — сказав Руїс-Ангуло.
Коли команда запустила моделі, що враховували дисперсні ефекти, вони значно краще відповідали супутниковому зображенню, ніж класичні недисперсні моделі. Це важливо, бо дисперсія змінює розподіл енергії хвиль під час наближення до берега.
«Цей додатковий ефект може означати, що основну хвилю модулюють хвилі-послідовники. Нам потрібно виміряти цю дисперсійну енергію і з’ясувати, чи має вона раніше недооцінений вплив».
Об’єднання всіх доступних даних
SWOT показав форму хвилі в середині океану. Дані DART визначили точний час і амплітуду хвиль у ключових точках. Але два буї не збігалися з прогнозами, отриманими з ранніх моделей джерела землетрусу: один зареєстрував хвилю раніше, інший — пізніше.
За допомогою інверсії, що поєднувала записи DART, дослідники скоригували модель розлому. Виявилося, що розрив тягнувся далі на південь і охоплював близько 400 км, а не 300 км, як припускали спочатку.
«Після землетрусу магнітудою 9,0 Тохоку в 2011 році стало зрозуміло, що дані цунамі можуть надати цінну інформацію про деформацію в приповерхневих зонах», — зазначив співавтор Дієго Мелгар.
Минулі землетруси формують майбутні попередження
Курильсько-Камчатський край відомий руйнівними цунамі. Землетрус 1952 року магнітудою 9,0 став поштовхом до створення міжнародної системи попередження в Тихому океані, яка застосовувалась і під час події 2025 року. SWOT додає до цього набору новий тип даних. Це буде особливо важливо, якщо дисперсія дійсно значно впливає на берегові ефекти.
Поворотний момент у прогнозуванні цунамі
З дослідження випливають три висновки.
Супутникова альтиметрія високої роздільності здатна показувати внутрішню структуру цунамі, а не лише його наявність.
Дисперсія може значною мірою впливати на розподіл енергії між хвилями, змінюючи силу та час їхнього прибою.
Поєднання супутникових даних, буїв DART, сейсмічних і геодезичних записів дає найбільш точну картину джерела цунамі.
Науковцям і планувальникам тепер потрібно адаптувати моделі під складність, яку виявив SWOT, і створити системи прогнозування, що зможуть поєднувати всі доступні дані. Хвилі не стануть простішими — але наші прогнози можуть стати значно точнішими.
Дослідження опубліковане в журналі The Seismic Record.
У глибинах океану, на відмітках понад 600 метрів, де панує вічна темрява і умови вкрай несприятливі для людини, мешкає Vampyroteuthis infernalis, загадкова істота, відома як «кальмар-вампір з пекла». Незважаючи на свою назву, цей вид насправді не є ані кальмаром, ані восьминогом; він є останнім, самотнім представником давнього роду, що існує приблизно 183 мільйони років і вважається «живою скам’янілою істотою». Ця унікальна позиція в генеалогічному дереві головоногих зробила його ключем до розгадки еволюційних таємниць, які передували розходженню сучасних восьминогів і кальмарів близько 300 мільйонів років тому, пише T4.
Порівняльний аналіз, проведений геномістом Олегом Сімаковим та його колегами, показав, що, хоча V. infernalis належить до восьмируких молюсків (октоподіформів), він зберіг важливі частини хромосомної архітектури, схожої на ту, що зустрічається у десятируких родичів, кальмарів та каракатиць. Ця особливість є глибоким еволюційним свідченням: вона вказує на те, що спільний предок восьминогів і кальмарів також мав схожу хромосомну структуру.
Vampyroteuthis infernalis , кальмар-вампір із пекла. (Стівен Хеддок_MBARI)
Подальше дослідження показало, що на ранніх етапах своєї еволюції восьминоги пройшли стадію швидкого хромосомного змішування, незворотного процесу, відомого як злиття зі змішуванням, яке, ймовірно, сприяло їхнім спеціалізованим адаптаціям. Натомість хромосоми кальмара-вампіра залишалися практично незмінними, навіть незважаючи на колосальне збільшення розміру його геному. Таким чином, кальмар-вампір зберіг генетичну спадщину, яка передує обом сучасним лініям, надаючи вченим прямий погляд на найдавніші стадії еволюції головоногих молюсків і позиціонуючи його як потенційний Розеттський камінь для інтерпретації їхньої еволюційної історії.
Читайте також: У Чорнобилі виявили несподівану форму життя, яка процвітає на стінах однієї з найбільш радіоактивних будівельThe post Вчені виявили невловимого “кальмара-вампіра з пекла” first appeared on T4 - сучасні технології та наука.
Чому «правильного місця» недостатньо: як історія формування планети визначає її придатність для життя
Уявлення про те, що для існування життя планета має просто перебувати в «придатній зоні» своєї зірки — тобто на такій відстані, де вода може залишатися рідкою, — виявляється надто спрощеним. Десятиліттями саме це було головним критерієм у пошуках екзопланет, здатних підтримувати життя. Але сучасна астрономія стрімко розширює горизонти, і вчені дедалі чіткіше бачать: місце розташування — лише верхівка айсберга.
У новій роботі, опублікованій на платформі arXiv, Бенжамін Фарсі з Університету Мериленду та його колеги пропонують докорінно переглянути принципи оцінки потенційної життєпридатності планет. Науковці стверджують: щоб зрозуміти, чи може на планеті виникнути складне життя, слід звертати увагу не лише на її сьогодення, а й на те, як вона формувалася.
У найближчі десятиліття ми отримаємо інструменти, здатні значно краще відповісти на ці питання. Одним із них стане майбутня обсерваторія Habitable Worlds Observatory (HWO) — спеціалізований телескоп, призначений для пошуку потенційно заселенних світів. Він не зможе бачити минуле буквально, але зможе визначати ключові властивості, закладені в планету ще на ранніх етапах її народження.
1. Хімічна будова: основа, що визначає долю планети
Перший вирішальний чинник — це співвідношення чотирьох основних елементів: магнію, заліза, кремнію та кисню. Саме вони становлять більшу частину твердих планет. Їхні пропорції визначають, чи матиме планета плитотектоніку, яка необхідна для довготривалої стабільності клімату.
Цікаво, що склад планети можна оцінити за складом її зорі — вони формувалися з одного й того самого протопланетного матеріалу.
2. Леткі елементи: будівельні блоки життя
Другий ключовий фактор — кількість так званих летких речовин: елементів, які легко переходять у газоподібний стан і можуть бути втрачені сильним сонячним вітром.
До них належать: вуглець, водень, азот, кисень, фосфор, сірка (CHNOPS) — основні інгредієнти життя.
Планети, що формуються ближче до зорі (наприклад, Меркурій), втрачають більшість летких елементів. Ті, що далі (як Марс), накопичують їх більше. Але надлишок — теж проблема.
3. Кисень, залізо і розмір ядра: чи буде у планети магнітне поле
Кількість кисню в ранній планеті визначає рівень кисневої фугації — параметра, що впливає на формування ядра.• Чисте залізо осідає в центр, формуючи велике ядро.• Залізо, зв’язане з киснем (оксиди), залишається у мантії — ядро стає меншим.
Розмір ядра критично важливий:
Велике ядро → сильне магнітне поле → захист від радіації та вітру зорі
Маленьке ядро → слабкий захист → атмосфера та вода легко втрачаються
Саме магнітне поле дозволяє життю на планеті вижити мільярди років.
4. Нова “зона Золотоволоски”: баланс летких елементів
Фарсі та його колеги показують: існує не тільки температурна придатна зона, а геохімічна.
Планета повинна мати:
достатньо мало кисню та летких елементів, щоб утворити велике металеве ядро;
але достатньо багато летких, щоб життя мало з чого виникнути.
Порівняймо:
Меркурій — занадто мало летких → гігантське ядро, але неживий, обпалений світ.
Марс — занадто багато летких → маленьке ядро, слабке магнітне поле, атмосфера втрачена.
Земля — збалансований варіант: і сильний магнітний захист, і хімія, необхідна для життя.
5. Тепловий двигун планети: радіоактивність або припливні сили
Останній фактор — це внутрішнє тепло планети. Воно може підтримувати:
вулканізм,
тектоніку плит,
перерозподіл хімічних елементів,
регуляцію атмосфери.
Два механізми утворення внутрішнього тепла:
Радіоактивний розпад (калій, торій, уран).
Припливне нагрівання (діє на деякі супутники).
За спектром зорі HWO зможе оцінити вміст калію, торію та європію — елементу, що використовується як замінник урану, який складно виміряти напряму.
Що зможе робити Habitable Worlds Observatory
Новий телескоп буде здатен:
визначати хімічний склад зорі й оцінювати запаси летких та радіоактивних елементів;
виявляти магнітні поля планет завдяки спектрополяриметрії;
шукати гази вулканічного походження в атмосфері — ознаку активної геології.
У сукупності це дасть значно повнішу картину, ніж просто визначення відстані планети до своєї зірки.
Коли ми дізнаємося більше?
Запуск HWO заплановано на 2040-ві роки, але, як показує досвід інших великих космічних телескопів, дата може зсунутися. Проте вже зараз учені формують критерії, за якими ця обсерваторія шукатиме нові світи. І ці критерії показують: життя — це результат тонкого балансу між безліччю факторів.
Однієї лише «правильної відстані» від зірки недостатньо. Життєпридатність формується разом із самою планетою — ще до того, як на її поверхні з’явиться перша крапля рідкої води.
Через майже чотири десятиліття після катастрофи на четвертому енергоблоці Чорнобильської атомної електростанції, зона відчуження стала осередком для несподіваних форм життя, які не лише вижили, але й, здається, процвітають в умовах, смертельних для людини. Це відродження частково пояснюється відсутністю людської діяльності, але для деяких організмів, зокрема для дивного чорного грибка, залишкова радіація, що зберігається у внутрішніх конструкціях реактора, може бути навіть перевагою. Cladosporium sphaerospermum, виявлений ученими, що чіпляється за стіни однієї з найбільш радіоактивних будівель на Землі, привернув увагу через свою неймовірну стійкість, пише T4.
Загадка цього грибка розпочалася наприкінці 1990-х років, коли команда під керівництвом мікробіолога Неллі Жданової з Національної академії наук України розпочала польове дослідження, щоб з’ясувати, яке життя існує в укритті навколо зруйнованого реактора. Вони були вражені, виявивши цілу спільноту грибів – 37 видів, більшість з яких були темного або чорного кольору, багаті на пігмент меланін. Домінуючим у зразках був саме Cladosporium sphaerospermum, який також демонстрував одні з найвищих рівнів радіоактивного забруднення.
Читайте за темою: У Чорнобилі помітили собак з блакитною шерстю
Cladosporium sphaerospermum живе на внутрішній стіні однієї з найбільш радіоактивних будівель на Землі. Автор фото: Університет Аделаїди.
Подальші дослідження поглибили інтригу. Радіофармаколог Катерина Дадачова та імунолог Артуро Касадеваль з Медичного коледжу Альберта Ейнштейна в США виявили, що вплив іонізуючого випромінювання на Cladosporium sphaerospermum не шкодить йому так, як іншим організмам. Іонізуюче випромінювання, що описує викиди частинок, достатньо потужних, щоб вибивати електрони з атомів, зазвичай руйнує молекули, перешкоджає біохімічним реакціям і може пошкоджувати ДНК. Проте Cladosporium sphaerospermum виявився дивно стійким і навіть демонстрував кращий ріст під впливом випромінювання.
Цікаве спостереження, що іонізуюче випромінювання змінює поведінку грибкового меланіну, призвело Дадачову та Касадеваля до висунення гіпотези про біологічний шлях, подібний до фотосинтезу, який вони назвали радіосинтезом. Вони припустили, що грибок — та подібні до нього — може збирати іонізуюче випромінювання та перетворювати його на енергію, при цьому меланін виконує функцію, подібну до світлопоглинаючого пігменту хлорофілу. Водночас меланін, ймовірно, діє як захисний екран від найбільш шкідливого впливу радіації.
Ця ідея знайшла непряме підтвердження у статті 2022 року, де вчені описали результати експерименту на Міжнародній космічній станції (МКС). Cladosporium sphaerospermum прикріпили до зовнішньої частини МКС, піддавши його повному впливу космічного випромінювання. Датчики показали, що менша кількість радіації проникала крізь шар гриба, ніж через контрольну групу, що складалася лише з агару. Хоча метою цього дослідження було вивчення потенціалу гриба як радіаційного щита для космічних місій, спостереження підтвердило захисну функцію грибка.
Попри ці захоплюючі висновки, фактичний радіосинтез як визначений шлях збору енергії залишається недоведеним. Вченим досі не вдалося продемонструвати залежність фіксації вуглецю або метаболічне посилення від іонізуючого випромінювання. Поведінка Cladosporium sphaerospermum також не є універсальною для всіх меланізованих грибів, оскільки споріднений вид Cladosporium sphaerospermum демонструє посилене вироблення меланіну, але не ріст, під впливом випромінювання. Таким чином, незрозуміло, чи є посилений ріст Cladosporium sphaerospermum у Чорнобилі унікальною адаптацією, що дозволяє йому використовувати енергію, чи це стресова реакція, яка покращує виживання. Що ми знаємо напевно, так це те, що цей скромний, оксамитовий чорний грибок робить щось хитре з іонізуючим випромінюванням, щоб не лише вижити, але, можливо, й процвітати в місці, надто небезпечному для безпечного перебування людини.
Читайте також: До -98°C взимку: як виглядає найхолодніше місце на планетіThe post У Чорнобилі виявили несподівану форму життя, яка процвітає на стінах однієї з найбільш радіоактивних будівель first appeared on T4 - сучасні технології та наука.
Багатомовність як секрет довголіття мозку: нове масштабне дослідження відкриває унікальні переваги
Люди у всьому світі живуть довше, ніж будь-коли в історії. Проте разом із подовженням життя зростає й ризик вікових змін — як фізичних, так і когнітивних. Пам’ять, увага, здатність виконувати повсякденні завдання — усе це з часом може погіршуватися. Чому ж одні люди зберігають ясність розуму до глибокої старості, тоді як інші стикаються з помітним занепадом раніше?
Одна з відповідей, яку дедалі активніше обговорюють науковці, — багатомовність. Виявляється, знання двох або більше мов може стати важливим чинником, що уповільнює старіння мозку.
Мовне “тренування” мозку
Коли людина володіє кількома мовами, усі вони постійно активні в мозку. Під час розмови мозок має вибрати одну мову та пригальмувати інші, щоб уникнути плутанини. Такий процес — це щоденне тренування систем уваги та контролю.
Вибір потрібного слова, перемикання між мовами, пригнічення “зайвих” мовних структур — усе це поступово зміцнює нейронні мережі, які відповідають за когнітивну гнучкість. І, як припускають дослідники, саме цей тривалий досвід може слугувати захистом від вікових змін.
Нове дослідження: більше мов — більший ефект
Попередні роботи порівнювали когнітивні показники білінгвів і монолінгвів, проте результати були суперечливими. Нове ж дослідження, що охопило понад 86 000 людей у віці 51–90 років із 27 європейських країн, пропонує значно переконливішу картину.
Науковці застосували машинне навчання, аби оцінити так званий “біоповедінковий віковий розрив” — різницю між фактичним віком людини та тим, наскільки “старою” вона виглядає за своїми когнітивними та фізичними показниками.
Результат вразив:
жителі країн з високим рівнем багатомовності рідше демонстрували ознаки прискореного старіння;
монолінгви — навпаки — частіше здавалися “старшими” за свій справжній вік;
знання хоча б однієї додаткової мови суттєво покращувало показники;
володіння двома, трьома чи більшою кількістю мов давало ще сильніший позитивний ефект.
Найяскравіше ця тенденція проявлялася серед людей віком понад 75 років: багатомовні учасники демонстрували помітно кращу стійкість до вікових змін.
Ефект, що не залежить від освіти чи добробуту
Щоб виключити вплив соціально-економічних чинників, дослідники врахували безліч факторів: рівень освіти, економічний розвиток, міграцію, якість повітря, гендерну нерівність, політичну стабільність.
Навіть після всіх корекцій багатомовність залишалася потужним і незалежним предиктором здоровішого старіння. Це вказує на те, що саме мовний досвід, а не супутні умови, робить внесок у когнітивну стійкість.
Що відбувається у мозку багатомовних людей
Хоча дослідження не вивчало біологічні механізми напряму, інші наукові дані пропонують переконливе пояснення. Використання кількох мов активує так звану виконавчу функцію мозку — систему, відповідальну за концентрацію, контроль імпульсів та перемикання задач.
Є дані, що люди, які активно користуються двома мовами протягом життя, мають:
більший об’єм гіпокампа — структури мозку, критичної для пам’яті;
меншу схильність до атрофії мозкової тканини у старості;
вищу стійкість до хвороби Альцгеймера та інших нейродегенерацій.
Іншими словами, багатомовність формує нейронний “резерв”, який довше підтримує мозок у доброму стані.
Мова як доступний інструмент довголіття мозку
Автори дослідження підкреслюють: багатомовність — не чарівна пігулка. Проте це один із небагатьох чинників, доступних майже кожному, що може реально вплинути на темп когнітивного старіння.
Нові результати демонструють: що більше мов людина використовує у повсякденному житті, то молодшим і стійкішим виглядає її мозок у похилому віці.
У світі, де населення швидко старіє, це відкриття може стати основою для нових підходів до підтримки когнітивного здоров’я — від освіти до соціальної політики. Можливо, настав час сприймати вивчення мов не лише як культурну чи професійну перевагу, а як інвестицію у власне довголіття.
Чорнобильський грибок, що кидає виклик радіації: унікальна адаптація, яку наука досі не може пояснити
Майже 40 років тому вибух на четвертому енергоблоці Чорнобильської АЕС змінив усе живе довкола. Люди покинули зону, але природа – ні. Навпаки, багато організмів не лише вижили у зоні відчуження, а й пристосувалися, наче використовуючи нові умови собі на користь.
Одним із найзагадковіших мешканців Чорнобиля став чорний грибок Cladosporium sphaerospermum, що живе всередині однієї з найбільш радіоактивних будівель на планеті. На перший погляд, це звичайний мікроорганізм, але його поведінка під дією радіації вражає: замість загибелі він росте швидше. Вчені припускають, що його темний пігмент – меланін – може працювати так само, як хлорофіл у рослин, лише замість світла використовуючи іонізуюче випромінювання. Цей процес отримав назву радіосинтез.
Несподівана знахідка у самому серці реактора
Історія відкриття почалася наприкінці 1990-х, коли українська команда науковців на чолі з мікробіологинею Неллі Ждановою вирушила досліджувати середовище всередині укриття над зруйнованим реактором. Те, що вони побачили, стало сенсацією: 37 видів грибів, більшість з яких були темними або майже чорними через високу концентрацію меланіну.
Cladosporium sphaerospermum домінував серед цих зразків і демонстрував найвищий рівень радіоактивного забруднення. Тобто грибок не просто виживав — він процвітав там, де інші види давно б загинули.
Гриб, який “любить” радіацію
Наступні дослідження в США, проведені радіофармакологинею Катериною Дадачовою та імунологом Артуро Касадевалем, показали ще дивніші результати. Коли грибок піддавали впливу іонізуючого випромінювання, він:
не отримував пошкоджень, характерних для інших живих організмів;
ріс швидше, ніж у звичайних умовах;
демонстрував зміну поведінки меланіну, який наче адаптувався до нових умов.
У 2008 році вчені висунули гіпотезу: гриб може перетворювати енергію радіації на біологічно корисну, подібно до фотосинтезу. Меланін тут виконував би роль, аналогічну хлорофілу в рослин.
Докази з космосу
Гіпотеза отримала новий імпульс після того, як у 2022 році Cladosporium sphaerospermum відправили у космос. На зовнішній поверхні МКС, у зоні інтенсивної космічної радіації, гриб знову показав підвищену стійкість.
Це підтвердило: меланін не лише захищає від випромінювання, а й можливо використовує його.
Проте головне питання залишається відкритим. Команда науковців під керівництвом інженера Нільса Авереша зі Стенфордського університету наголошує:досі не доведено, що гриб здійснює справжній радіосинтез — тобто фіксує вуглець чи отримує енергію безпосередньо з радіації. Доказів біохімічного “ланцюга живлення” поки немає.
Унікальний, але не єдиний
Цікавим є й те, що інші меланізовані гриби поводяться по-різному:
Wangiella dermatitidis росте швидше під іонізуючою радіацією;
Cladosporium cladosporioides лише збільшує вироблення меланіну, але не пришвидшує ріст.
Отже, феномен C. sphaerospermum — не універсальний, але й не випадковий.
Адаптація чи реакція на екстремальні умови?
Науковці досі сперечаються:
Чи еволюціонував гриб, щоб живитися радіацією, використовуючи її як джерело енергії?
Чи це просто стресова відповідь, яка підвищує шанси вижити у смертельно небезпечному середовищі?
Якою б не була відповідь, одне ясно: природа вкотре демонструє здатність до неймовірних трансформацій.
Чому це важливо?
Дослідження чорнобильських грибів відкриває нові горизонти:
потенційний біологічний захист від радіації;
можливість створення нових матеріалів на основі меланіну;
застосування в космічній галузі для захисту астронавтів;
глибше розуміння життя в екстремальних середовищах.
Грибок, що спокійно росте у зоні, смертельній для людини, нагадує: навіть у найбільш зруйнованих місцях природа продовжує шукати шлях. І часто — знаходить такий, який здається майже фантастичним.
Життя в глибокому океані часто розподіляється на приховані зони, сформовані температурою, солоністю та рухом води. Багато тварин, як-от медузи Botrynema, залишаються в дуже вузькому діапазоні умов — майже як у стабільній «батьківщині». Коли морський вид з’являється далеко за межами своєї звичної зони, це викликає запитання і щодо самої тварини, і щодо стану океану.
Нове дослідження морських науковців з Університету Західної Австралії (UWA) свідчить, що спосіб, у який глибоководні медузи роду Botrynema розподіляються океаном, може вказувати на раніше невідомий біогеографічний бар’єр у Північній Атлантиці. У цьому випадку команда виявила медузу Botrynema, яка зазвичай мешкає в крижаних арктичних водах, далеко на півдні — у темних субтропічних водах біля Флориди.
На основі цього відкриття дослідники переосмислили класифікацію цього виду та те, як приховані «бар’єри» в океані впливають на його здатність виживати.
Медузи Botrynema — мандрівні дрейфери
Більшість медуз переходять між двома основними стадіями: рухливою медузою у формі дзвону та прикріпленою поліпною стадією, що кріпиться до каміння чи інших поверхонь. Група, яку вивчали дослідники — Trachymedusae — пропускає другу стадію. Ці медузи все життя проводять у вільному дрейфі, без прикріпленого поліпа.
У межах цієї групи команда зосередилася на медузах роду Botrynema, особливо на підвиді Botrynema brucei ellinorae. Близько століття вважалося, що Botrynema brucei — поширений вид, який мешкає в обох полярних регіонах і глибоких водах багатьох океанів, а Botrynema ellinorae — північний підвид.
З часом дослідники помітили два морфотипи: один із невеликим горбком на верхівці дзвона (апікальним вузлом) і один із гладкою верхівкою без вузла. Спочатку ці два типи вважали окремими видами, але пізніші спостереження в Арктиці та субарктиці показали, що обидві форми зустрічаються в межах одного підвиду — Botrynema brucei ellinorae.
Карта поширення Botrynema
Дослідження мало відповісти на три пов’язані питання:
Як справді розподіляється Botrynema у світі?
Як пов’язані між собою обидва морфотипи генетично?
Як нібито арктичний підвид опинився в глибоких субтропічних водах біля Флориди?
Для цього науковці використали морфологічні дані, ДНК-аналіз, карти місць знахідок і понад 100 років опублікованих записів. Вони також використали дані глобальних баз біорізноманіття, відкинули помилкові записи та нанесли на карту достовірні знахідки, щоб визначити, у яких середніх водних зонах мешкає Botrynema.
Медузи з північних морів
Дослідникам потрібні були не лише історичні записи, а й нові зразки. Наукова програма в Норвезькій Арктиці виловила десятки медуз Botrynema brucei ellinorae планктонними сітками. Кожну медузу сфотографували для документування наявності або відсутності вузла, а потім зберегли для генетичного аналізу. Це створило сучасну, добре задокументовану вибірку для порівняння.
Оскільки всі зразки були з одного регіону й діапазону глибин, дослідники отримали чітке уявлення про те, як виглядають обидва морфотипи та як часто трапляються в Арктиці.
Блідо-рожевий мандрівник у темряві
Під час глибоководної експедиції на західній Північній Атлантиці дистанційний апарат ROV досліджував морське дно на глибині близько 1000 метрів біля Флориди та зняв медузу, що дрейфувала в темряві.
На відео та завдяки зібраному зразку дослідники побачили, що це була Botrynema. Вона мала характерний апікальний вузол та щитоподібні гонади з блідо-рожевим відтінком. Цей один екземпляр став ключем до перевірки того, чи справді арктичний підвид потрапив так далеко на південь.
Що показала генетика
У лабораторії команда проаналізувала ДНК цієї південної медузи та зразків з Арктики й субарктики. Результат здивував їх. ДНК південної медузи входила до групи Botrynema brucei ellinorae й лише незначно відрізнялася від найпоширенішої арктичної послідовності. Це означає, що південний екземпляр — не окремий тепловодний вид, а фактично арктичний підвид, який якимось чином доплив у субтропічні глибини.
Вузлики, течії й приховані кордони
Глобальний аналіз показав виразну закономірність:
медузи з вузлом зустрічаються в багатьох океанах і широкому діапазоні широт, включаючи помірні й субтропічні регіони;
медузи без вузла обмежені Арктичним океаном та прилеглими субарктичними районами Північної Атлантики, особливо зоною Північно-Атлантичної течії.
Поза цією зоною немає достовірних записів медуз без вузла. Це породжує питання: якщо підвид арктичний, як він дістався Флориди — і чому лише у формі з вузлом? Відповідь, ймовірно, у глибоководних течіях.
У Північній Атлантиці холодна щільна вода опускається біля Гренландії та тече на південь у складі океанського «конвеєра», включно з гілкою, що називається Глибинна Західна Прибережна течія. За словами авторів, медузи Botrynema brucei ellinorae можуть дрейфувати в цій течії, подорожуючи на тисячі кілометрів без зміни глибини.
«М’який бар’єр» для медуз
Водночас дослідження показує існування «м’якого бар’єра» в зоні Північно-Атлантичної течії — не стіни, а перехідної області, де змінюються температура, хімія води, доступна їжа та хижаки. Північніше обидва морфотипи співіснують. Південніше — лише форма з вузлом. Дослідники припускають, що вузол може давати невелику перевагу в більш теплих водах, де більше хижаків — можливо, впливаючи на рух медузи чи ускладнюючи хижакам її захоплення.
Бар’єри океану й медузи Botrynema
Урешті ця історія — про невидимий кордон, створений самим океаном. Хоча глибокі течії можуть перенести арктичну медузу на тисячі кілометрів на південь, «м’який бар’єр» Північно-Атлантичної течії визначає, яка форма зможе там вижити.
На північ від цієї зони обидві форми почуваються добре, а на південь — лише форма з вузлом може витримати тепліші, насичені хижаками умови. Відстеживши одного блідо-рожевого мандрівника й порівнявши його генетику з арктичними родичами, дослідники показали, як приховані зміни температури, хімічного складу води та харчових мереж визначають, де життя може — а де не може — існувати.
Повне дослідження опубліковане в журналі Deep Sea Research.
Гортайте вниз для завантаження ще









