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.

Дрони колись були галасливими непроханими гостями, які змушували слонів поспіхом тікати з полів. Команди охоронців природи навіть використовували цю реакцію, щоб відганяти стада від сільськогосподарських угідь. Однак нове дослідження організації Save the Elephants (STE) та Оксфордського університету повністю змінює цю уяву. Якщо літати високо й рівно, щоб мінімізувати занепокоєння, слони швидко звикають до дронів і поводяться цілком нормально. Така зміна перетворює безпілотники з інструментів відлякування на тихі, високоефективні платформи для дослідження дикої природи. Погляд на слонів з висоти пташиного польоту Класичні дослідження поведінки слонів, що беруть початок від піонерської роботи Ієна Дугласа-Гамільтона у 1960-х роках, спиралися на наземні транспортні засоби, укриття або підвищені платформи. Тепер дрони пропонують огляд зверху, який дозволяє охопити групову динаміку в одному кадрі. Стабілізовані камери та бортикові сенсори можуть відстежувати дистанції між особинами, ходу, взаємодії та поведінковий контекст у спосіб, що доповнює наземні спостереження. Залучення ШІ до обробки даних дозволяє виявляти закономірності, які надто тонкі або швидкоплинні, щоб їх помітив людський спостерігач. «Біорізноманіття переживає кризу, але ми не стоїмо на місці», — сказав генеральний директор Save the Elephants Френк Поп. «Нові технології розширюють наші можливості бачити, аналізувати й розуміти дикий світ так, як це раніше було просто неможливо. Це дослідження відкриває нове вікно в те, як живуть слони». Що показали випробування в Кенії Дослідники провели 35 польотів квадрокоптерів над 14 добре вивченими сім’ями слонів у заповідниках Самбуру та Баффало-Спрінґс на півночі Кенії. Приблизно половина груп продемонструвала легкі та короткочасні ознаки занепокоєння під час першого контакту з дроном — піднімання хобота або короткі зупинки. Ці реакції швидко зникали, зазвичай протягом шести хвилин, і з 70% меншою ймовірністю повторювалися під час наступних польотів. Основний висновок простий: спосіб польоту має значення, а слони — навчаються. «Те, як саме здійснюється політ дрона, є критично важливим. Ми з’ясували, що не всі слони реагують занепокоєнням, а ті, які реагували, ставали менш збудженими як у межах одного польоту, так і під час повторних експозицій», — сказав провідний автор дослідження Ангус Кері-Дуглас. «Крім того, наші результати свідчать, що ці ефекти звикання можуть тривати багато місяців, якщо не років, демонструючи здатність до навчання та адаптивності, якими слони давно відомі». Швидка еволюція технологій Коли слони перестають реагувати на шум угорі, дрони можуть фіксувати їхню невтручальну, природну поведінку: хто ініціює рух, як захищаються слоненята, як стада перебудовуються у відповідь на загрози та як окремі особини домовляються про простір. Уночі тепловізійні камери відкривають доступ до даних про сон — де, коли та як довго відпочивають слони — а також до прихованої активності, яку складно задокументувати іншими методами. «Це дослідження демонструє можливості нової та стрімко розвивної технології, яка дозволяє зазирнути дедалі глибше у приховане життя слонів», — сказав професор Фріц Фолрат. «Наприклад, тепловізійна камера на борту проникає в темряву, відкриваючи можливості для детальних досліджень нічної поведінки та режимів сну». Команда вже наближається до випуску інструмента комп’ютерного зору, який зможе автоматично визначати вік і стать за аерозйомкою, прискорюючи демографічний аналіз і покращуючи моніторинг у реальному часі. Зростаюча роль дронів Дрони не зникнуть як відлякувальний інструмент біля ферм, але їхня роль очевидно розширюється. Завдяки ретельно розробленим протоколам польоту (вища висота, рівні траєкторії, короткі проходи) дрони стають недорогим і ненав’язливим способом фіксувати переміщення, соціальні взаємодії та реакції на зміни довкілля.З часом отримані дані допоможуть планувати екологічні коридори, визначати пріоритети патрулювання та оптимізувати стратегії співіснування. «Ми пишаємося партнерством із Save the Elephants та підтримкою у впровадженні передових технологій для захисту слонів у дикій природі», — сказав Метт Джеймс, виконавчий директор Colossal Foundation, яка підтримала дослідження. «Ця співпраця є потужним прикладом того, як наші інновації у сфері “де-екстинкції” вже допомагають захищати сучасні види, демонструючи, що інструменти, які ми створюємо для повернення минулого, такі ж важливі для збереження біорізноманіття сьогодні». Регулювання польотів для захисту тварин Дослідники наголошують, що дрони — потужні інструменти, але вони повинні бути суворо регламентовані поблизу дикої природи. У Кенії туристичні та рекреаційні польоти дронів у парках і заповідниках заборонені, щоб не завдавати тваринам зайвого стресу. У межах цього проєкту польоти здійснювалися за спеціальними дозволами Управління цивільної авіації Кенії та Інституту досліджень і підготовки у сфері дикої природи, із суворими протоколами мінімізації втручання. Саме такий підхід — законний, обережний і заснований на даних — перетворює потенційний подразник на цінний інструмент охорони природи. Дрони для збереження слонів Результати показують, що слони не лише незворушні, коли їм дають можливість звикнути. Вони фактично стають відкритими для співпраці «учасниками» дослідження. Звикання робить дрони надійними «очима в небі», які дають глибші поведінкові інсайти при мінімальному втручанні. Це виграш для науки і практична перевага для охорони природи, адже захисники дикої природи розширюють масштаби моніторингу у швидкозмінному світі. Дослідження опубліковане в журналі Scientific Reports.

 Сонячна система поєднує у собі виняткову красу та надзвичайну фізичну жорсткість. За межами планет, придатних для відвідування людиною, лежать області з фізичними параметрами, що значно перевищують межі виживання відомих форм життя, а також кидають виклик сучасним інженерним та дослідницьким технологіям. Нижче наведено огляд деяких із найбільш екстремальних та потенційно небезпечних середовищ у межах Сонячної системи. Лінія термінатора на Меркурії На Меркурії межа між денним та нічним боком — термінатор — характеризується надзвичайно різким температурним градієнтом. Денна поверхня прогрівається до ≈430 °C, тоді як нічна сторона охолоджується до ≈–180 °C. Апарат, що опинився у цій перехідній зоні, зазнав би інтенсивного теплового навантаження, деградації конструкційних матеріалів та впливу майже повного вакууму. Велика червона пляма на Юпітері та Велика темна пляма на Нептуні Велика червона пляма — гігантський антициклонічний вихор на Юпітері, що перевищує Землю за розмірами, із зареєстрованими швидкостями вітру до ≈432 км/год. Велика темна пляма на Нептуні демонструє ще екстремальніший динамічний режим атмосфери: швидкість вітру там може досягати ≈2100 км/год — найвищий показник у Сонячній системі. Такі утворення свідчать про складну та високоенергетичну динаміку атмосфери газових гігантів. Афродіта Терра на Венері Афродіта Терра — обширний тектонічно деформований регіон екваторіальної Венери. Місцевість характеризується рифтовими структурами, гористим рельєфом і залишками давніх вулканічних потоків. Фізичні параметри поверхні Венери включають атмосферний тиск ≈90 атм, температуру ≈460 °C та присутність хмар із сірчаної кислоти. Такі умови роблять регіон одним із найекстремальніших середовищ у Сонячній системі. «Тигрові смуги» на південному полюсі Енцелада На Енцеладі, супутнику Сатурна, чотири паралельні тріщини — так звані «тигрові смуги» — є джерелом кріовулканічних викидів водяної пари, льоду та органічних молекул. Температура в зоні тріщин підвищена порівняно з навколишньою поверхнею. Інженерні апарати, що працювали б у цьому регіоні, зазнали б впливу кріогенних температур, неконтрольованих викидів частинок, нестабільного рельєфу та низької гравітації. Розрив Енке в кільцях Сатурна Розрив Енке — ≈325-кілометрова порожнина в кільці A Сатурна, спричинена гравітаційним впливом маленького супутника Пена. Усередині кільцевої системи частки льоду та каменю рухаються зі швидкостями до десятків тисяч кілометрів на годину. Апарат у межах цього регіону зіткнувся б із щільними потоками високоенергетичних фрагментів, турбулентними структурами та високою ймовірністю катастрофічних зіткнень. Іо — найактивніший вулканічний об’єкт Сонячної системи Іо, супутник Юпітера, має понад 400 активних вулканів і демонструє надзвичайно інтенсивну геологічну активність. Лавові фонтани можуть підніматися на сотні кілометрів. Супутник перебуває в межах сильної радіаційної зони магнітосфери Юпітера, отримуючи значні дози іонізуючого випромінювання. Поєднання вулканізму та радіаційного середовища створює один із найбільш небезпечних регіонів Сонячної системи. Уступ Верона на Міранді — найвища скеля в Сонячній системі На супутнику Урана Міранді розташований Уступ Верона — тектонічне утворення висотою ≈20 км. Через низьку гравітацію падіння з вершини тривало б кілька хвилин і завершилося б ударом зі швидкістю ≈200 км/год. Список найнебезпечніших місць у Сонячній системі величезний і заворожує. Ці сім прикладів — лише мала частина того, які загрози для людей та роботизованих апаратів може приховувати наша планетарна система.

Серед усіх екстремальних умов, які існують на нашій планеті, прагнення науки виміряти та зрозуміти абсолютний холод завжди було однією з найбільш захопливих задач. Існує місце на Землі, настільки віддалене і нещадне, що його температури наближаються до меж, встановлених фізичними законами, кидаючи виклик уяві про життя. Про нього розповідає T4. Найхолоднішим місцем на Землі є Східно-Антарктичне плато. Аналіз супутникових даних, зібраних Національним центром даних про сніг та лід у Боулдері, що охоплює період з 2004 по 2016 роки, показав, що в окремих, найбільш високогірних частинах Східної Антарктиди температура під час полярної ночі, у розпал зими, опускається до неймовірних -98°C. Ці ультрахолодні умови були виявлені на льодовиковому щиті на висоті приблизно від 3800 до 4050 метрів над рівнем моря. Східне Антарктичне плато. (Тед Скамбос, NSIDC/Університет Колорадо-Боулдер) Така надзвичайна природна температура пояснюється кількома факторами, включаючи високу гірську місцевість та наявність сильного антарктичного полярного вихору — закрученої маси потужного вітру. Цей вихор діє як невидима стіна, ефективно утримуючи холодне повітря в межах континенту і не даючи йому змішуватися з теплішими масами. Ці антарктичні показники, хоч і є рекордно низькими для природного середовища, суттєво відрізняються від досягнень, створених у лабораторних умовах. Фізична межа того, наскільки низькою може бути температура, відома як абсолютний нуль — 0 кельвінів або -273,15°C. Третій закон термодинаміки стверджує, що ця точка не може бути досягнута, але вчені постійно прагнуть наблизитися до неї якомога ближче. У 2021 році команда німецьких вчених встановила новий світовий рекорд найнижчої штучно створеної температури, охолодивши газ до 38 пікокельвінів (трильйонних часток кельвіна) — це температура, що лише на мізерну частку вища за абсолютний нуль. Цього вдалося досягти шляхом використання магнітної пастки на вершині 110-метрової скидної вежі, де близько 100 000 атомів рубідію були стиснуті до стану конденсату Бозе-Ейнштейна — дивного квантового стану, в якому атоми рухаються як єдина хвиля-частинка. Скидання цього конденсату і вимкнення пастки дозволило йому розширитися та охолонути ще більше під час вільного падіння. При таких температурах атоми ледве рухаються, а звичні правила матерії поступаються місцем дивній царині квантової фізики. При температурі -98°C людина без спеціального захисту зіткнеться зі смертельною небезпекою протягом кількох хвилин. Автор фото: Саймон Гонінон. Що відчуває людина при -98°C? При температурі -98°C людина без спеціального захисту зіткнеться зі смертельною небезпекою протягом кількох хвилин. Дихальна система: вдихання такого повітря спричинить миттєве обмороження легень, що призведе до дихальної недостатності та смерті. Шкіра: будь-яка відкрита ділянка шкіри обморожується і отримує некроз (відмирання тканин) за лічені секунди. Переохолодження: тепло тіла втрачається надзвичайно швидко, викликаючи стрімку гіпотермію, порушення функцій мозку і, як наслідок, зупинку серця. Відчуття: свідоме відчуття болю швидко переходить у повне оніміння та нерухомість м’язів. Читайте також: Чоловік роками зберігав камінь, думаючи, що це золото. З’ясувалося, що він набагато дорожчийThe post До -98°C взимку: як виглядає найхолодніше місце на планеті first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Потужний землетрус, що стався в Каламі у 2024 році, спростував давні уявлення про те, як поводяться глибинні землетруси. У липні 2024 року землетрус магнітудою 7,4 сколихнув місто Кала́ма на півночі Чилі, пошкодивши будівлі та спричинивши відключення електроенергії по всьому регіону. Чилі добре знайома з масштабними сейсмічними подіями, включно з найбільшим коли-небудь зафіксованим землетрусом — мегатолчком магнітуди 9,5, що стався у центральній частині країни в 1960 році, спричинив цунамі та забрав від 1 000 до 6 000 життів. Проте землетрус у Каламі не був схожий на неглибокі мегатолчки, які зазвичай спричиняють найбільші руйнування як у Чилі, так і у світі. Мегатолчки виникають на порівняно невеликій глибині, але подія в Каламі почалася значно глибше — на глибині 125 кілометрів у межах тектонічної плити, що занурюється. Землетруси на такій глибині зазвичай викликають слабкіші поштовхи на поверхні. У Каламі ж учені з Техаського університету в Остіні виявили низку геологічних процесів, які значно підсилили струс. Їхнє дослідження, опубліковане в Nature Communications, описує нову послідовність подій, що сприяли неочікуваній силі землетрусу. Окрім пояснення тектонічних сил, що стояли за цим потужним поштовхом, результати дослідження мають значення для майбутніх оцінок сейсмічної небезпеки. «Ці події в Чилі спричиняють сильніше струшування, ніж зазвичай очікується від землетрусів середньої глибини, і можуть бути доволі руйнівними», — сказав провідний автор дослідження Чже Цзя, науковий співробітник Школи геонаук Джексона Техаського університету. «Наша мета — краще зрозуміти, як виникають такі землетруси, аби наша робота могла підтримати аварійне реагування та довгострокове планування». Відхід від традиційної теорії землетрусів Землетруси середньої глибини, подібні до того, що стався в Каламі, тривалий час пов’язували з процесом накопичення тиску в міру «висихання» порід — явищем, відомим як «крихкість через дегідратацію». Воно відбувається, коли тектонічна плита занурюється в гарячі надра Землі, і зростання температури та тиску змушує мінерали втрачати воду. Зневоднені породи слабшають і тріскаються, що може призвести до розриву — і землетрусу. Зазвичай вважається, що цей процес закінчується там, де температура перевищує 650 °C. Але, за словами дослідників, землетрус у Каламі був таким потужним, тому що прорвав цю межу — зайшовши на 50 кілометрів глибше, у ще гарячіші зони, через другий механізм, відомий як «тепловий розгін». Він виникає тоді, коли величезне тертя від початкового зсуву створює значну кількість тепла на передньому краї розриву, що додатково послаблює породи навколо та прискорює поширення розриву. «Уперше ми побачили, як землетрус середньої глибини порушує всі припущення: він почався в холодній зоні, але перейшов у дуже гарячу, рухаючись набагато швидше», — сказав Цзя, співробітник Інституту геофізики Техаського університету. — «Це свідчить про перехід механізму із дегідратаційної крихкості до теплового розгону». Відтворення складного розриву Щоб визначити, як саме деформувалася порода та якою була протяжність розриву, команда Техаського університету співпрацювала з дослідниками з Чилі та США, поєднавши кілька типів аналізів. Це включало вивчення сейсмічних даних Чилі, що зафіксували поширення та швидкість розриву, геопозиційні дані GNSS для вимірювання зсуву вздовж розлому та комп’ютерне моделювання для оцінки температури та складу порід у зоні розриву. «Той факт, що в Чилі вже давно “перестиг” ще один великий землетрус, стимулював дослідження землетрусів та встановлення численних сейсмометрів і геодезичних станцій, щоб моніторити події та деформацію земної кори», — зазначив співавтор дослідження Торстен Бекер, професор Школи геонаук Джексона й старший науковий співробітник Інституту геофізики. Бекер і Цзя зазначили, що глибше розуміння того, як землетруси виникають на різних глибинах, може допомогти передбачати їхній можливий масштаб і характер. Це важливо для оцінки рівня майбутнього струшування та для планування інфраструктури, систем раннього попередження та швидкого реагування.