Інфрачервоний телескоп Wide-field Infrared Survey Explorer американської космічної агенції зареєстрував небесне тіло CWISE J1249, параметри якого не відповідають жодній відомій категорії космічних об’єктів. Спектроскопічне дослідження виявило три аномальні показники. Маса об’єкта виявилася значно нижчою за показники, типові для зірок будь-якого класу. Хімічний склад демонструє практично повну відсутність металевих елементів, що унеможливлює планетарне походження. Інфрачервоний спектр випромінювання не збігається з еталонними даними зірок, планет та проміжних субзіркових утворень. Телескопічне обладнання зареєструвало власне теплове випромінювання CWISE J1249. Цей факт вказує на наявність внутрішньої структури та енергетичних процесів усередині об’єкта, що відрізняє його від космічного уламка чи астероїду. Вимірювання показали швидкість переміщення об’єкта понад 1,6 мільйона кілометрів на годину. Подібна кінетична енергія нехарактерна для стандартних зоряних систем та планетарних тіл у галактиці. Дослідники розглядають дві гіпотези. Перша передбачає, що CWISE J1249 є залишковим фрагментом білого карлика, зруйнованого вибухом наднової і отримав прискорення від енергії катаклізму. Друга версія описує об’єкт як коричневий карлик або протопланету, викинуту із батьківської системи до завершення формування та набору критичної маси. Жодна з висунутих теорій не охоплює повного набору зафіксованих параметрів. Класифікація об’єкта потребує додаткових спостережень та аналізу даних.

Видатний соціобіолог Едвард О. Вілсон влучно зауважив, що «Справжня проблема людства полягає в наступному: у нас є палеолітичні емоції, середньовічні інституції та богоподібні технології». Ця теза, висловлена понад десять років тому, набуває нового наукового підтвердження: сучасна високотехнологічна цивілізація, яку ми створили, створює для нашої архаїчної біології постійний і виснажливий стрес. Вчені з Лафборо та Цюріха довели, що проблеми зі здоров’ям у сучасному світі спричинені невідповідністю між нашою біологією (пристосованою до дикої природи) та поточними умовами життя — серед автомобілів, екранів і шуму, пише T4. Як пояснює Колін Шоу, співкерівник дослідницької групи еволюційної екофізіології людини, в середовищі наших предків організм був чудово пристосований до боротьби з гострим стресом. Якщо з’являвся лев чи ворогуючий клан, виникала необхідність боротися чи втікати, і головне – після реакції загроза зникала. Наше тіло досі реагує на всі сучасні подразники – затори, тиск на роботі, повідомлення в соціальних мережах, галасливі вулиці – так, ніби це леви, активуючи ті ж самі біологічні системи. Однак ключова відмінність полягає в тому, що сучасні «леви» ніколи не зникають. Гостре усвідомлення безперервного потоку інформації та подразників не вирішує проблеми, а лише залишає людину в стані перманентної напруги та низького рівня тривоги. Сучасні «леви» ніколи не зникають. Автор фото: Yan Krukau Цей невпинний, ледь помітний стрес має критичний і багатогранний вплив на наше здоров’я, що було докладно описано в дослідженні, опублікованому в журналі Biological Reviews. Його наслідки проявляються у вигляді порушень репродуктивної функції (що сприяє безпліддю та зменшенню кількості сперматозоїдів), погіршенні імунної системи (що призводить до зростання алергій та аутоімунних захворювань), порушенні когнітивних функцій (уповільнення розвитку та прискорене зниження працездатності), а також зниженні фізичної працездатності. Шоу наголошує на парадоксі: за останні триста років людство створило безпрецедентний комфорт і багатство, але ці ж промислові досягнення мають негативний вплив на наші імунні, когнітивні, фізичні та репродуктивні системи. Проблема лише загострюється, оскільки до 2050 року близько двох третин населення світу житиме у містах, зіштовхуючись із цими ледь помітними небезпеками. Дослідники вважають, що рішення полягає у фундаментальному переосмисленні наших стосунків із природою та міським середовищем, вивченні того, які саме подразники впливають на кров’яний тиск, серцевий ритм та імунну функцію, щоб це знання могло бути використане для створення міст, які б відтворювали і цінували природні простори мисливців-збирачів, необхідні для нашого палеолітичного організму. Цікаво знати: Вчені назвали найрідкісніший колір у природіThe post Умови, які люди власними руками створили на Землі, суперечать еволюції first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Мікропластик дрейфує річками та прибережними зонами, збираючи на своїй поверхні безліч мікробів. Багато хто й досі вважає його просто дрібними фрагментами, однак наука продовжує відкривати глибші ризики, пов’язані з цими частинками. Нове дослідження дає свіже розуміння того, як мікропластик формує мікробне життя — від лікарняних стічних вод до відкритих морських просторів, виявляючи тривожні закономірності, що потребують уваги. Пластикові частинки переносять хімікати Мікропластик зустрічається майже в кожному середовищі. Уже за кілька годин він збирає бактерії та утворює щільні біоплівки, відомі як «пластисфера». Ці біоплівки містять патогенні та стійкі до ліків види. Згідно з новим дослідженням, мікропластик може посилювати резистентність, оскільки слугує стабільною поверхнею для росту біоплівок, підтримує інтенсивний обмін генами та містить адсорбовані хімічні речовини, що впливають на активність мікробів. Дослідники зазначили, що мікропластик може переносити антибіотики, важкі метали та інші забруднювачі у своїй структурі. Ці затримані хімікати можуть стимулювати набуття мікробами стійкості. Частинки також подорожують далеко, оскільки дуже повільно розкладаються. Це дає біоплівкам час для росту, змін і переміщення на великі відстані. Дослідження реальних умов Вчені розробили новий метод вивчення природної колонізації. Вони створили плавучі конструкції, що містили п’ять матеріалів: пластикові біобідси, нордли, полістирол, дерево та скло. Ці конструкції розмістили вздовж градієнта забруднення — від необроблених лікарняних стоків до морської води. Дизайн забезпечував повну взаємодію з реальними умовами, на відміну від закритих мішків чи контейнерів, які можуть змінювати поведінку біоплівок. Через два місяці команда проаналізувала ДНК кожної біоплівки. Вони також дослідили вільноіснуючі мікробні спільноти та виміряли параметри середовища, такі як pH і температура. Метою було визначити, як саме місцерозташування, а не лише матеріал, формує мікробні групи. Зміни у мікробних ризиках Фахівці виявили тисячі видів мікробів у всіх зразках. Місцезнаходження значно сильніше впливало на спільноти, ніж матеріал. Лікарняна ділянка мала найбільшу кількість бактерій, але найменшу різноманітність. Далі за течією та в морських зразках спільноти були різноманітнішими, але менш густими. Патогени з’являлися на всіх матеріалах, але їхні тенденції змінювалися залежно від відстані. Деякі групи зменшувалися вниз за течією, але інші збільшувалися саме в біоплівках, а не у вільній воді. Серед них були Flavobacteriia, Fusobacteriia, Mollicutes та Sphingobacteriia. Багато видів у цих групах викликають захворювання у риб і можуть бути стійкими до кількох класів антибіотиків. Їхнє зростання в біоплівках поблизу аквакультурних зон викликає занепокоєння щодо безпеки морепродуктів. Дослідники також виявили види Vibrio, що становлять ризик для молюсків і людського здоров’я. Деякі з них були численнішими в нижній частині річки, ніж у стічних водах, що свідчить про те, що мікропластик допомагає цим бактеріям розмножуватися у нових місцях. Зростання генів резистентності Науковці також дослідили гени стійкості до антибіотиків. Мікропластик переносив понад 100 унікальних генів — значно більше, ніж дерево, скло чи вільні спільноти. Команда пояснила, що мікропластик може пришвидшувати горизонтальний перенос генів, оскільки біоплівки створюють тісні умови для обміну ДНК. Пластикові поверхні також затримують антибіотики, створюючи мікросередовища, які сприяють стійким штамам. Несподівано відносна кількість генів стійкості часто зростала вниз за течією, а не зменшувалася. Гени, пов’язані з аміноглікозидами, тетрациклінами, оксазолідинонами та іншими класами, частіше зустрічалися в нижніх річкових та морських водах. Дослідники вважають, що роль відіграють сільськогосподарські стоки, залишки антибіотиків і адсорбовані хімікати. Полістирол і нордли мали особливо високий рівень генів резистентності — їхні поверхні підтримують потужні біоплівки й можуть ефективніше зв’язувати антибіотики. Нагальні подальші кроки «Після нещодавнього тривожного інциденту зі скиданням біобідсів у Сассексі це дослідження підкреслює ризики патогенів і антибіотикорезистентності, пов’язані з мікропластиком у наших океанах і вздовж узбереж», — зазначила д-р Емілі Стівенсон, провідна авторка дослідження. «Визначивши найбільш ризикові субстрати, ми зможемо покращити їх моніторинг або навіть поступово замінити їх безпечнішими альтернативами». Команда орієнтувалася на реальні середовища, а не на контрольовані резервуари. Вони прагнули зрозуміти, як мікроби поводяться в умовах градієнтів забруднення, змін pH і природної течії. Такий підхід дозволив помітити закономірності, які традиційні методи часто пропускають. Д-р Стівенсон підкреслила, що дослідження використовувало спеціально розроблені інкубаційні структури, які зменшували спотворення, характерні для мішків чи контейнерів. Зростаюче занепокоєння щодо мікропластику Оскільки дослідження охопило лікарняні, річкові та прибережні води, команда виявила нові ризики для дикої природи та волонтерів. «Оскільки робота показує різноманіття інколи шкідливих бактерій, що ростуть на пластику в природі, ми рекомендуємо волонтерам з прибирання пляжів одягати рукавички та завжди мити руки після роботи», — сказала професор Пенні Ліндік із Ексетерського університету. Вона пояснила, що пластикові частинки діють як стійкі переносники. Вони долають великі відстані та захищають шкідливі мікроби від впливу середовища. Поширення антибіотикорезистентності За словами професорки Ліндік, дослідження показує, що мікропластик може переносити шкідливі патогени й антибіотикорезистентні бактерії, посилюючи їх виживання та поширення. «Ця взаємодія створює зростаючу загрозу для довкілля та здоров’я людей і потребує термінової уваги», — наголосила вона. «Відстежуючи шлях від джерела до моря, сформований лікарняними та побутовими стоками, наше дослідження показує, як антибіотикорезистентні патогени колонізували всі субстрати». Д-р Емі Мюррей додала, що мікропластик — це не лише екологічна проблема, він також може відігравати роль у поширенні антибіотикорезистентності. «Саме тому нам потрібні інтегровані стратегії, які одночасно борються з мікропластиком і захищають довкілля та здоров’я людей», — підсумувала вона. Кроки для захисту Дослідження закликає до ретельнішого моніторингу мікропластику та його взаємодій з антибіотиками, металами й іншими забруднювачами. Воно також підкреслює важливість скорочення кількості мікропластику та покращення управління відходами. Волонтери й дослідники повинні обережно поводитися з пластиковим сміттям і завжди використовувати рукавички. Оскільки мікропластик продовжує рухатися природними системами, його біоплівки рухаються разом з ним. Розуміння того, як вони змінюються, ростуть і переносять ризики між середовищами, є критично важливим для захисту екосистем, харчових ланцюгів і здоров’я людей. Дослідження опубліковано в журналі Environment International.

Хоча історія людства знає безліч періодів нестерпних страждань – від Чорної смерті 1300-х років до жахів світових війн XX століття – історики часто недооцінюють 17 століття як один із найжахливіших часів для життя. Це століття, яке часто називають «Загальною кризою», ознаменувалося безпрецедентним поєднанням глобальних конфліктів, політичних потрясінь, економічної нестабільності та, що критично, кліматичного хаосу. Парадоксально, але водночас це був період, коли для окремих верств населення процвітало багатство і світ ставав більш взаємопов’язаним, пише T4. Проте, масштаби катастрофи були настільки великими, що вважається, що 17 століття було останнім разом, коли чисельність світового населення скоротилася. Основною причиною цього демографічного спаду була нечувана кількість воєн і конфліктів, які охопили не лише Європу, але й Азію. Серед них — Англійська громадянська війна, війни Фронди у Франції, тривалі голландські та шведські війни, османсько-сефевідські конфлікти, а також завоювання Китаю маньчжурами та війни Моголів і Маратхів в Індії. Вершиною цього кровопролиття стала Тридцятирічна війна (1618-1648), яка затягнула майже всі великі європейські держави у континентальний кошмар. Вона забрала життя до восьми мільйонів людей і перетворила Центральну Європу на спустошений регіон, ставши одним із найсмертоносніших конфліктів в історії. Гравюра Каспара Люйкена, що зображує битву при Віттштоку, що відбулася 4 жовтня 1636 року поблизу Віттштока на півночі Німеччини, в рамках Тридцятилітньої війни.  Автор зображення: Колекція Wellcome (загальнодоступне джерело) Як і будь-яка глибока історична криза, Загальна криза мала багатогранний характер, але вчені сходяться на думці, що значна частина цих потрясінь була причинно пов’язана з Малим льодовиковим періодом. Згідно з даними NASA, цей неймовірно холодний період тривав приблизно з 1550 по 1850 роки, причому найгостріший пік припав саме на середину 17 століття в Європі, Північній Америці та Азії. Хоча точна причина глобального похолодання до кінця невідома, одне з найпереконливіших пояснень вказує на посилену вулканічну активність, яка, ймовірно, зіграла ключову роль. Це похолодання не було простою зміною сезонів: температура в деяких частинах Західної Європи впала на цілих на 2°C. У Лондоні річка Темза регулярно замерзала, що уможливлювало проведення так званих «Морозних ярмарків», які демонструють, наскільки суворими були кліматичні умови. Однак холод не обмежувався лише візуально привабливими засніженими пейзажами на європейських картинах. Дослідження 2011 року чітко встановило, що Малий льодовиковий період мав руйнівний вплив на сільськогосподарське виробництво. Це різке падіння врожайності призвело до дефіциту продовольства, масових економічних потрясінь та зростання соціального невдоволення серед населення по всьому світу. Зрештою, цей глобальний кліматичний збій став каталізатором для незліченної кількості воєн, повстань та заколотів у період між 1560 і 1660 роками. Таким чином, люди 17 століття прекрасно усвідомлювали похмурість своєї епохи. Літопис 1641 року з Китаю описує події як «найгірше з усіх дивних випадків катастроф і повстань», а брошура з Іспанії 1643 року висловлювала підозри, що наближається «кінець світу». Розмірковуючи про власні сучасні кризи, від загострення геополітичної напруженості до кліматичних викликів, вчені закликають озирнутися на Загальну кризу 17 століття, щоб пам’ятати, що навіть найглибші кризи врешті-решт минають, але історія є циклічною, і нові виклики неминуче постають знову. Цікаво знати: Вчені назвали найбільш “злопамʼятного” птаха на ЗемліThe post Вчені назвали рік, коли на Землі мало не настав “кінець світу” first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Вчені зафіксували те, що вони вважають блискавкою на Марсі, «підслуховуючи» завивання вітру, записане ровером NASA Perseverance. Потріскування електричних розрядів було захоплене мікрофоном на ровері, про що французько-очолювана команда повідомила в середу. Дослідники задокументували 55 випадків того, що вони називають «мініблискавками» протягом двох марсіанських років, головним чином під час пилових бур і пилових вирів (dust devils). Майже всі вони траплялися у найбільш вітряні марсіанські солі (дні), під час таких погодних явищ. Електричні дуги завбільшки всього кілька сантиметрів виникали у межах 2 метрів від мікрофона, встановленого на високій щоглі ровера — частині системи для дослідження марсіанських порід за допомогою камер і лазерів. Іскри від електричних розрядів — подібних до статичної електрики на Землі — чітко чути на фоні шумних поривів вітру та ударів пилових частинок об мікрофон. Вчені шукали електричну активність і блискавки на Марсі вже пів століття, зазначив провідний автор дослідження Батіст Шід (Baptiste Chide) з Інституту астрофізики та планетології в Тулузі. «Це відкриває абсолютно новий напрямок досліджень для марсіанської науки», — сказав Шід, наголошуючи на можливих хімічних ефектах електричних розрядів. — «Це як знайти відсутню частину пазлу». Докази сильні та переконливі, але вони базуються на даних лише одного інструмента, який узагалі був призначений для запису звуку лазерних ударів по камінню, а не для фіксації блискавок, зазначив Деніел Мітчард з Кардіфського університету, який не брав участі у дослідженні. Ба більше, він зауважив у супровідній статті в журналі Nature, що електричні розряди були почуті, а не побачені. «Це справжнє випадкове відкриття — почути щось, що відбувається поруч, і все вказує на те, що це марсіанська блискавка», — сказав Мітчард у листі. — «Але доки не буде відправлено нові інструменти для підтвердження, деякі вчені, імовірно, все ще дискутуватимуть, чи справді це була блискавка». Блискавки вже підтверджені на Юпітері й Сатурні, і давно підозрювали, що вони можуть існувати на Марсі. Щоб їх знайти, команда Шіда проаналізувала 28 годин записів Perseverance, документуючи епізоди «мініблискавок» на основі акустичних та електричних сигналів. Електричні розряди, створені швидко рухомими пиловими вихорами, тривали лише кілька секунд, тоді як ті, що виникали під час пилових бур, затримувалися до 30 хвилин. «Це схоже на грозу на Землі, але майже непомітну неозброєним оком, з безліччю слабких потріскувань», — сказав Шід у листі. Він зазначив, що тонка атмосфера Марса, насичена вуглекислим газом, поглинає більшість звуків, роблячи деякі «клацання» ледь чутними. Атмосфера Марса більш схильна до електричних розрядів та іскріння, спричинених контактом між частинками пилу й піску, наголосив учений. «Наявні докази свідчать, що надзвичайно малоймовірно, аби першу людину, яка ступить на Марс, у момент встановлення прапора вразив би розряд блискавки», — написав Мітчард у Nature. — «Але малі й часті статичні розряди можуть створити проблеми для чутливого обладнання». Це не перші звуки Марса, передані Perseverance. Земляни вже слухали хрускіт коліс ровера по марсіанській поверхні та дзижчання лопатей його гелікоптера-супутника Ingenuity, що тепер більше не літає. Perseverance з 2021 року досліджує висохлу річкову дельту на Марсі, збираючи зразки порід у пошуках можливих ознак давнього мікроскопічного життя. NASA планує повернути ці керни на Землю для лабораторного аналізу, але доставка наразі перебуває на невизначеній паузі, оскільки агентство шукає дешевші варіанти.

Коли ми уявляємо відкритий простір Тихого океану, то бачимо безкраї блакитні води й майже нічого більше. Проте морські дослідники сьогодні спостерігають зовсім іншу картину: у місцях, подібних до Великої тихоокеанської сміттєвої плями, пластикові відходи утворили своєрідну штучну берегову лінію далеко від будь-якої суші. У Північному тихоокеанському субтропічному круговороті — величезній системі течій між Каліфорнією та Гаваями — плаваючі об’єкти зазвичай потрапляють у пастку, а не розсіюються. Саме там знаходиться те, що зазвичай називають Великою тихоокеанською сміттєвою плямою — регіон, який нині містить десятки тисяч тонн пластикових уламків, достатньо міцних, щоб дрейфувати океаном роками. Старі уявлення про життя у відкритому океані Довгий час біологи розглядали прибережні води й відкритий океан як два окремі «райони». Вважалося, що прибережні види залишаються на скелях, пірсах і берегах, а пелагічні види — ті, що й належать відкритому морю. Люди знали, що шторм може відірвати колоду або жмут водоростей і віднести прибережних організмів у море, але загальне припущення було таким: ці «пасажири» рано чи пізно загинуть, бо умови у відкритому океані занадто суворі. Велика підказка, що це уявлення неповне, з’явилася після Великого землетрусу та цунамі у Японії. Величезні хвилі зірвали доки, човни й багато пластикових предметів, відправивши їх у Тихий океан. Протягом наступних років уламки припливали до берегів Північної Америки та Гаваїв. Коли вчені дослідили ці об’єкти, вони виявили, що багато японських прибережних видів залишалися живими щонайменше шість років, перетинаючи океан. Це породило нове питання: чи були ці види просто «транзитними» пасажирами відкритого океану, чи вони вже почали формувати там більш постійні спільноти? Дослідження Великої тихоокеанської сміттєвої плями Щоб розібратися, вчені приєдналися до наукових експедицій на східний бік круговороту. Спостерігаючи з палуби, учасники експедиції підбирали пластикові предмети завдовжки щонайменше 15 сантиметрів. У підсумку вони зібрали 105 пластикових об’єктів — пляшки, буї, ящики, сіті, мотузки, відра — а також окрему групу особливо заселених організмами предметів. Кожен об’єкт маркували, фотографували й фіксували його координати, після чого відправляли на детальне лабораторне дослідження. Таксономісти оглядали кожний шматок пластику у пошуках безхребетних — тварин без хребта. Вони виявили широкий спектр істот, таких як вусоногі раки, краби, амфіподи, моховатки, гідроїди та актинії. Усього ідентифікували 46 різних видів безхребетних із шести великих груп. Із них 37 були прибережними видами, а 9 — пелагічними. Тобто приблизно 80% різноманіття на сміттєвих уламках припадало на прибережні організми. Життя у Великій тихоокеанській сміттєвій плямі Під час перевірки пластикових предметів з’ясувалося, що майже кожний з них був заселений живими істотами. На 98% об’єктів були наявні безхребетні. Пелагічні види траплялися більш ніж на 94% уламків, а прибережні — на понад 70%. Багато предметів одночасно містили і прибережні, і пелагічні види — ці дуже різні організми фактично ділили між собою плаваючі «острови» посеред океану. У середньому кожен предмет пластику ніс на собі 4–5 різних видів організмів, причому прибережні були трохи поширенішими. Особливо густі спільноти виявили на сітках та мотузках — імовірно, через численні нитки та порожнини, які давали багато місць для прикріплення й укриття. Життєві цикли на пластику Одне з головних питань полягало в тому, чи прибережні організми лише тимчасово подорожують на пластику, чи можуть проживати на ньому повні життєві цикли. Команда шукала докази розмноження і росту. Вони виявили самиць із виводками — із яйцями або молоддю — серед амфіпод і крабів. Також знайшли структури, пов’язані з розмноженням, у гідроїдів. Учні також вимірювали тварин і фіксували різні вікові групи. На деяких видах актиній та амфіподів вони бачили маленьких молодих особин, середні екземпляри та дорослих — усі на одному й тому ж шматку пластику. Це свідчить про те, що нові покоління виростали просто на цих «плотах», а не прибували всі разом з узбережжя. Чому деякі види добре виживають на пластику Щоб зрозуміти, чому певні види краще пристосовані до життя на пластику, дослідники проаналізували корисні для цього умови риси. Вони відзначали, чи є види рухливими або прикріпленими, та яким способом вони живляться — фільтруванням частинок, поїданням обростань, полюванням чи комбінованими методами. Багато прибережних видів, що оселялися на пластику, здатні до безстатевого розмноження, тобто фактично клонування. Їхні личинки не потребують довгого перебування у відкритій воді — молодь може рости на тому ж субстраті, що й дорослі. Такий життєвий цикл добре підходить для маленького ізольованого «плота» пластику, який повільно циркулює всередині круговороту. Тип сміття і час Цікаво, що пелагічні спільноти були тісно пов’язані з типом пластикового об’єкта, тоді як прибережні — більше з часом, коли уламок був зібраний. Вчені також порівняли ці спільноти з даними попередніх досліджень уламків після цунамі 2011 року. Багато прибережних видів, знайдених у сміттєвій плямі, раніше траплялися і на японських уламках, що пізніше прибивалися до берегів Північної Америки та Гаваїв. Водночас найчисленніші групи не були ідентичними, і деякі прибережні групи, зокрема молюски, у плямі траплялися значно рідше. Загалом сміттєві уламки в круговороті містили менше видів, ніж уламки після цунамі, і аналіз показав, що у сміттєвій плямі, ймовірно, мешкають й інші прибережні види, які вчені поки не зафіксували. Уроки Великої тихоокеанської сміттєвої плями У сукупності ці результати вказують на появу «неопелагічної» спільноти у відкритому океані, де «нео» означає «нова», а «пелагічна» — життя у відкритому морі. Ця нова спільнота включає як типовий набір пелагічних «плавунів», так і прибережні види, які тепер можуть виживати далеко від суші, оскільки пластик забезпечує їх довговічними плаваючими оселями. В минулому однією з головних причин того, що прибережні види залишалися біля берега, була відсутність довговічних твердих поверхонь у відкритому океані. Людський пластик змінив це, створивши безліч нових плаваючих «островів», доступних для прибережного життя там, де колись панували лише пелагічні види. Отже, пластикове забруднення — це не лише естетична або сміттєва проблема; воно змінює місця проживання морських організмів, дозволяючи прибережним видам виживати, розмножуватися і поширюватися на величезні відстані. Це відкриття може змінити уявлення про морські екосистеми та ареали видів по всьому світу. Повне дослідження опубліковане в журналі Nature Ecology and Evolution.

Створення того самого кристалу альтернативним методом може кардинально розширити можливості квантових мереж — збільшивши їхню дальність з кількох кілометрів до приблизно 2000 км. Це досягнення значно наближає до реальності перспективу квантового інтернету. Квантові комп’ютери надзвичайно швидкі та потужні, але їх дуже складно з’єднувати на великі відстані. До недавнього часу максимальна дистанція, на яку два квантові комп’ютери могли обмінюватися даними через оптоволоконний кабель, становила лише кілька кілометрів. Практично це означає, що навіть якби їх напряму з’єднати волокном, квантовий комп’ютер на кампусі Університету Чикаго на Саут-Сайді все одно не зміг би обмінюватися інформацією з іншим, розташованим у хмарочосі Вілліс-Тауер у центрі міста. Нові дослідження, опубліковані 6 листопада 2025 року в журналі Nature Communications асистентом професора Тянь Чжуном з Пріцкерської школи молекулярної інженерії Університету Чикаго (UChicago PME), показали, що цю відстань можна радикально збільшити — до 2000 км. Використовуючи метод Чжуна, той самий квантовий комп’ютер UChicago, який раніше не міг «дістатися» Вілліс-Тауру, тепер теоретично міг би з’єднатися з квантовим комп’ютером, що знаходиться за межами Солт-Лейк-Сіті, штат Юта. «Вперше технологія створення квантового інтернету у глобальному масштабі стала реально досяжною», — сказав Чжун, який нещодавно отримав престижну премію Стерджа за цю роботу. Подовження часу когерентності для збільшення дистанції зв’язку Створення квантових мереж вимагає з’єднання квантових комп’ютерів шляхом утворення заплутаності між атомами, що надсилаються через оптоволоконний кабель. Ключовим фактором є те, як довго ці заплутані атоми можуть зберігати квантову когерентність, адже довший час когерентності дозволяє встановлювати зв’язок на більших відстанях. У новому дослідженні команда Чжуна збільшила час когерентності окремих атомів ербію з 0,1 мілісекунди до понад 10 мілісекунд. В одному випадку вони досягли 24 мілісекунд — рівня, який теоретично може підтримувати з’єднання на 4000 км, що приблизно відповідає відстані від UChicago PME до Оканьї, Колумбія. Як новий метод виготовлення змінює можливості Інновація полягала не в нових матеріалах, а у створенні тих самих матеріалів іншим способом. Вони виготовили кристали, леговані рідкісноземельними елементами, необхідні для створення квантової заплутаності, за допомогою техніки молекулярно-променевої епітаксії (MBE), а не традиційним методом Чохральського. «Традиційний спосіб — це, по суті, плавильний тигель», — пояснив Чжун. «Ви змішуєте інгредієнти в правильних пропорціях і розплавляєте все. Матеріал нагрівають до понад 2000 °C і повільно охолоджують, формуючи кристал.» Потім отриманий кристал хімічно «вирізають» у потрібну форму — подібно до того, як скульптор вибирає мармурову плиту та відсікає все зайве. MBE натомість більше схожа на 3D-друк: вона наносить шар за шаром, створюючи кристал одразу у потрібній формі. «Ми починаємо з нічого і збираємо пристрій атом за атомом», — сказав Чжун. «Чистота та якість цього матеріалу настільки високі, що квантові властивості цих атомів стають винятково добрими.» Попри те, що MBE — відома технологія, її ніколи не застосовували для створення цього типу матеріалу. Чжун і його команда працювали разом із фахівцем зі синтезу матеріалів, асистентом професора Шуолуном Яном, щоб адаптувати MBE для цієї задачі. Професор Г’юґ Де Рідматтен з Інституту фотонних наук, визнаний світовий експерт (не залучений до дослідження), зазначив: «Це надзвичайно інноваційний підхід. Він демонструє, що контрольована «знизу-вгору» нанофабрикація може створити одиничні рідкісноземельні іонні кубіти з чудовими оптичними й спіновими властивостями та довготривалим інтерфейсом спін–фотон на телекомунікаційних довжинах хвиль у пристрої, сумісному з оптоволоконними мережами. Це значний прорив.» Випробування квантового зв’язку в лабораторії Наступним кроком команда Чжуна перевірить, чи дозволяє збільшений час когерентності дійсно з’єднувати квантові комп’ютери на великі відстані. «Перш ніж прокладати оптоволокно, скажімо, з Чикаго до Нью-Йорка, ми протестуємо все у моїй лабораторії», — пояснив він. Це включає з’єднання двох кубітів у різних розріджувальних холодильниках («фріджах») в лабораторії Чжуна через 1000 км намотаного кабелю. Це наступний, але далеко не останній крок. «Ми зараз будуємо третій холодильник у лабораторії. Коли все буде готово, утвориться локальна мережа, і ми спершу проведемо експерименти на місці, щоб змоделювати можливу майбутню мережу великої дальності», — сказав Чжун. «Це частина великої мети — створити справжній квантовий інтернет, і ми досягли ще одного важливого рубежу на цьому шляху.»

Довгий час у науковому середовищі панувало уявлення, що синій колір є найрідкіснішим серед живих організмів, оскільки більшість світу вкрита зеленим, а жовтий, помаранчевий, червоний і рожевий відтінки часто зустрічаються у рослин і тварин. Дійсно, синій залишається відносно обмеженим, прикрашаючи лише невеликий вибір квітів, екзотичних птахів та деяких земноводних. Однак, згідно з дослідженнями, існує ще один колір, який зустрічається в природному світі ще рідше, і це фіолетовий. Його дефіцит пояснюється глибокою взаємодією фізики світла та еволюційних біохімічних обмежень, пише T4. Цей енергетичний баланс пояснює, чому зелений колір є найпоширенішим. Він розташований приблизно посередині видимого спектру і є найкращою довжиною хвилі для використання в процесі фотосинтезу, фундаментальної основи життя. Рослини використовують пігмент хлорофіл, який ефективно поглинає переважно високоенергетичне червоне і трохи синє світло для перетворення світлової енергії в хімічну, стабільно збуджуючи електрони. Натомість зелене світло здебільшого відбивається, звідки й походить колір листя. Рідкість інших кольорів зводиться до аналогічного балансу: пігменти повинні бути не лише біохімічно стійкими, але й служити конкретній еволюційній меті – чи то для обміну речовин, камуфляжу, чи для комунікації. Згідно з дослідженнями, фіолетовий колір зустрічається в природному світі дуже рідко. Автор фото: Leonid Danilov. Рідкість синього кольору пояснюється його короткою довжиною хвилі та високою частотою, що робить його дуже енергійним. Більшість пігментів біохімічно легше поглинають цей інтенсивний енергетичний «удар», а не відбивають його. Хоча життя знайшло способи обійти це, наприклад, у яскравих тропічних птахів чи жуків, часто вони не покладаються на справжні пігменти. Замість цього багато організмів використовують структурне забарвлення – явище, коли мікроскопічні фізичні структури розсіюють світло таким чином, що створюється сприйняття блакитного кольору. Проте це є складним і енергетично дорогим процесом, який лише невелика кількість живих істот змогла еволюційно опанувати. Фіолетовий колір, який має ще вищу частоту та найкоротшу довжину хвилі у видимому спектрі, займає найбільш енергетично екстремальний кінець. Це, по суті, екстремальна версія синього (його не слід плутати з пурпуровим, який є сумішшю синього та червоного). Усі фізичні та біохімічні фактори, які ускладнюють появу синього кольору, ще більш виражені для фіолетового, тому він майже повністю відсутній у живих організмах. Утворити фіолетовий колір за допомогою біологічних пігментів є надзвичайно енергетично вимогливим, а створення структурного забарвлення для нього стає надзвичайно складним. Для цього потрібні мікроскопічні структури такої щільності та точності, що лише одиниці організмів можуть це реалізувати. Цей дефіцит фіолетового та синього кольорів у природі, ще до ери хімічних барвників, історично робив їх одними з найдорожчих і найскладніших для отримання, резервуючи для лідерів та еліт у людських культурах. Читайте також: Вчені назвали найбільш “злопамʼятного” птаха на ЗемліThe post Вчені назвали найрідкісніший колір у природі first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Нещодавнє відкриття в Каліфорнії змусило вчених переглянути історію еволюції одних із найважливіших для людства культур, таких як кава, картопля та м’ята. Виявляється, ми маємо дякувати за їх існування не лише новітній еволюції, але й рослинам, що пережили катастрофу крейдяного періоду 80 мільйонів років тому, пише T4. Ця захоплююча історія виживання починається з рідкісної скам’янілості, знайденої біля Граніт-Бей, яка перевертає уявлення про те, коли саме ключові квіткові рослини почали свій розвиток. У 1990-х роках під час будівельних робіт було виявлено дивовижний скам’янілий плід, що отримав назву Palaeophytocrene chicoensis. Однак його справжнє, епохальне значення стало зрозумілим лише через роки, коли палеоботанік Браян Аткінсон із Канзаського університету натрапив на цю знахідку в колекції Музею природної історії коледжу Сьєрра. Читайте також: Науковці попередили про наближення “апокаліпсиса”, який може знищити світові запаси продовольства Тут представлений плід Palaeophytocrene chicoensis. Ця скам’янілість постійно зберігається в Музеї природної історії коледжу Сьєрра. Фото: Браян Аткінсон. Цей викопний плід належав до родини Ікацинових (Icacinaceae) – групи рослин, які раніше вважалися притаманними набагато молодшим геологічним відкладенням, і їхня присутність у шарах крейдяного періоду стала справжньою сенсацією. Відкриття Palaeophytocrene chicoensis засвідчило, що давні тропічні ліси крейдяного періоду були набагато складнішими, ніж вважали вчені, і вже тоді включали квіткові рослини, які надавали структурної складності, подібної до сучасної. Дослідження, опубліковане в журналі Nature Plants, підкреслює, що ця скам’янілість належить до групи деревних ліан, які з’явилися набагато раніше в палеонтологічних літописах, ніж припускалося. В епоху, коли в лісах ще домінували хвойні дерева, подібні релікти вказують на зміну екосистем, де квіткові рослини почали ставати все більш помітними. Найголовніше, що цей крейдяний предок стосується групи рослин, до якої сьогодні входять такі життєво важливі культури, як кава, картопля і навіть помідори та шоколад (якщо згадати про те, що ці рослини теж є квітковими, які швидко еволюціонували в цей період, що також підтверджує теорія про вибухову диверсифікацію квіткових). Дослідження Аткінсона демонструє, що ці рослини не просто з’явилися, а й зуміли пережити масове вимирання, яке знищило динозаврів. Це виживання через драматичну подію в історії Землі, ймовірно, стало ключем до їх подальшої еволюції в культури, якими ми насолоджуємося сьогодні. Таким чином, за ранкову чашку кави, що бадьорить, і ситну картоплю фрі ми маємо дякувати не лише селекціонерам, але й витривалим, давнім рослинам, які процвітали в екосистемах крейдяного періоду. Читайте також: Вчені назвали найбільш “злопамʼятного” птаха на ЗемліThe post Вчені розповіли, кому ми маємо дякувати за каву, картоплю і шоколад first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Нові дослідження, проведені в Кембриджі та Центрі Гельмгольца в Берліні, розкрили загадку магнітних викопних решток, залишених давнім організмом. Ці мікроскопічні магнітні фрагменти у формі списа або голки були знайдені в давніх донних морських відкладах віком до 97 мільйонів років. Як з’ясувалося, ці древні залишки були своєрідною «біологічною GPS-системою», яку, найімовірніше, створила давня істота, схожа на вугра. Цей внутрішній компас дозволяв невідомому організму точно орієнтуватися за магнітним полем Землі. «Якою б не була істота, що створила ці магнітофосилії, тепер ми знаємо, що вона, найімовірніше, мала здатність до точної навігації», — сказав Річ Гаррісон з кафедри наук про Землю Кембриджського університету, який був співкерівником дослідження. «Схоже, ця істота ретельно контролювала форму та структуру цих викопних часток, і ми хотіли з’ясувати, чому», — додав Гаррісон. 3D-зображення крихітних викопних решток Магніторецепція — здатність відчувати й використовувати магнітне поле Землі — добре задокументоване, але досі частково загадкове почуття, притаманне сучасним тваринам. Багато видів, наприклад мігруючі птахи та морські черепахи, покладаються на цю невидиму глобальну сітку для дальніх подорожей, орієнтації й навіть полювання. Вважається, що крихітні внутрішні кристали магнетиту діють як мікроскопічні магнітні голки, вирівнюючись уздовж магнітного поля Землі. Проте мало відомо про те, як давні організми використовували такий внутрішній компас — чи взагалі він існував мільйони років тому. Нові магнітофосилії, «не більші за бактеріальну клітину», є першими прямими доказами того, що давні тварини використовували геомагнітне поле для навігації. Це демонструє, що тварини користуються магнітним полем як картою вже майже 100 мільйонів років. У цьому дослідженні команда застосувала нову методику 3D-магнітної візуалізації, щоби вперше заглянути всередину цих мініатюрних викопних решток. 3D-зображення магнітної структури fossils показали ознаки, оптимізовані для далекомагістральної міграції — шляхом визначення напрямку й сили магнітного поля Землі. Пошук справжнього творця фосилій Техніка дала змогу побачити внутрішню структуру частинок. Вона продемонструвала, що їхні «магнітні моменти» — крихітні магнітні поля, створені обертанням електронів — закручені у вихрову конфігурацію, схожу на мініатюрний торнадо. Ця унікальна структура, названа «вихровим магнетизмом», і є ключем до навігаційних можливостей. «Ця магнітна частинка не лише визначає широту, відчуваючи нахил магнітного поля Землі, але також вимірює його силу, яка може змінюватися із довготою», — сказав Гаррісон. Він порівняв цей процес із ледь помітним «хитанням» магнітного поля, яке надає організму детальну картографічну інформацію. Стабільність вихрової структури означала, що вона може протистояти зовнішнім перешкодам, працюючи як дуже надійна навігаційна система. «Якби природа створила GPS, частинку, якій можна довіряти для навігації на тисячі кілометрів через океан, то виглядала б вона саме так», — додав він. Розв’язання загадки функції цих фосилій дозволяє сфокусувати пошуки на їхньому справжньому творці. Раніше припускали, що ці магнітні залишки могли бути залишені давньою бактерією, але доказів не було. Тепер дослідники шукають мігровану морську тварину, поширену в давніх океанах, яка могла мати настільки розвинену внутрішню навігацію. Один із найперспективніших кандидатів — вугрі. Ці загадкові істоти з’явилися приблизно в той же період і здійснюють епічні трансокеанічні міграції. Фахівці вже давно підозрюють, що вугрі використовують магнітне поле Землі, хоча точний механізм залишався невідомим. Відкриття може поглибити розуміння того, як у живих істот виникло одне з найзагадковіших чуттів — магніторецепція. Дослідження було опубліковано в журналі Nature.