"З очей — геть із серця" — саме так ми часто ставимося до того, що змиваємо в унітаз. Але ліки, які ми приймаємо — від антибіотиків до заспокійливих — не зникають безслідно після виходу з нашого організму. Багато з них не повністю фільтруються очисними спорудами і потрапляють у річки, озера та струмки, де можуть довго зберігатися та впливати на дику природу у несподіваний спосіб. У новому дослідженні вчені вивчили, як заспокійливий препарат клобазам, що призначається при тривожних розладах і проблемах зі сном, впливає на міграцію молоді атлантичного лосося (Salmo salar) з річки Дал у Швеції до Балтійського моря. Результати показали: навіть незначні залишки ліків у воді здатні змінювати поведінку тварин, що, у свою чергу, може впливати на їхню виживаність і шанси на успіх у дикій природі. Глобальні дослідження засвідчили: річки на всіх континентах, включно з Антарктидою, забруднені фармацевтичними речовинами. Вони потрапляють у довкілля не лише через використання медикаментів людьми, але й через неправильне утилізування або промислові скиди. На сьогодні у природному середовищі виявлено майже 1000 активних фармкомпонентів. Особливо тривожить той факт, що багато ліків впливають на рецептори, які є не лише в людському мозку, а й у багатьох інших видів тварин. Дослідження останніх десятиліть доводять: фармацевтичне забруднення може порушувати фізіологію, розвиток і навіть здатність до розмноження у тварин. Але найменше дослідженим досі залишався вплив на поведінку. Хоча лабораторні експерименти вже вказували, що деякі ліки змінюють роботу мозку і поведінкові реакції риб, умови в природі значно складніші та непередбачувані. Саме тому шведські вчені провели масштабне польове дослідження. Вони імплантували молодим лососям мікропристрої, що повільно вивільняють клобазам, та GPS-трекери. Результати показали: ті риби, які отримували клобазам, успішніше долали шлях до моря, а також швидше проходили через гідроелектростанції, що зазвичай затримують міграцію. Подальші експерименти в лабораторії засвідчили, що ліки змінювали зграйність і поведінку риб при зустрічі з хижаком, що вказує на вплив препарату на соціальну динаміку та готовність до ризику. Хоча прискорена міграція на перший погляд здається позитивною, будь-яке втручання в природну поведінку може мати ланцюгові наслідки. Наприклад, риби можуть прибувати до моря у невідповідний час, що підвищує ризики від хижаків або зміни середовища. Щоб мінімізувати наслідки фармацевтичного забруднення, вчені радять оновити системи очищення стічних вод. Наприклад, озонування ефективне, але дороговартісне. Перспективним напрямком також є розробка "зелених ліків", які швидше розкладаються в природі. Не менш важливо — запровадити суворіші правила утилізації ліків та розробити політику, яка об'єднає науку, технології та екологію заради захисту довкілля. Читайте оригінальну статтю.

На території Чорнобильського радіаційно-екологічного біосферного заповідника вчені спостерігали найчисленніше за весь час досліджень стадо благородних оленів — 23 особини. Така кількість є рекордною для цього регіону, що свідчить про стабілізацію та позитивні зміни в екосистемі зони відчуження, пише T4. Фото: Чорнобильський Радіаційно-екологічний Біосферний Заповідник Облік копитних здійснювався за допомогою кількох методів. Один із них — непрямий, за слідами життєдіяльності. Зокрема, аналізувалися екскременти, які олені залишають до 20 разів на добу. Це дозволяє точно визначити не тільки кількість тварин, а й маршрути їхнього пересування. Також активно використовувалися візуальні спостереження: зазвичай тварин помічають із транспортного засобу. Побачивши машину, олені зупиняються, пильно вдивляються, а потім зникають у заростях. У деяких випадках науковцям доводиться маскуватися в природному середовищі, щоб не порушити поведінку тварин. Спостереження показали не лише зростання популяції оленів, а й загальну динаміку зміни пасовищ. Збільшення навантаження на них зменшує запаси сухої трав’яної маси, що, в свою чергу, позитивно впливає на біорізноманіття та знижує ймовірність виникнення масштабних пожеж. Надлишок сухої рослинності, як правило, формується переважно з непривабливих для копитних видів, таких як осока чи куничник, тому активне випасання позитивно впливає на екосистему в цілому. Фото: Чорнобильський Радіаційно-екологічний Біосферний Заповідник Дорослі благородні олені можуть досягати до 1,2 метра у висоту. Їхнє забарвлення змінюється залежно від сезону, а самці мають характерні розгалужені роги. Хоча за міжнародною класифікацією цей вид не викликає занепокоєння, близько двадцяти його підвидів перебувають під загрозою зникнення через втрату природного середовища та полювання. Цікаво, що на тлі зростання чисельності оленів та коней Пржевальського, у заповіднику фіксують скорочення популяції лося європейського. Ймовірно, це пов’язано з обмеженням сезонної міграції через кордон з Білоруссю. Фото: Чорнобильський Радіаційно-екологічний Біосферний Заповідник Фахівці заповідника зазначають, що результати весняного обліку демонструють позитивну екологічну тенденцію: тварини активно заселяють територію, розширюють свої ареали, а пасовища використовуються ефективніше. Чорнобильський заповідник, який колись асоціювався виключно з техногенною катастрофою, поступово перетворюється на унікальний осередок дикої природи з високим рівнем саморегуляції.The post У Чорнобильському заповіднику зафіксували новий рекорд first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Нещодавнє дослідження, результати якого були опубліковані в Scientific Reports, виявило несподіваний, хоч і поки що попередній, зв’язок між такою поширеною звичкою, як колупання в носі, та потенційно підвищеним ризиком розвитку деменції, зокрема хвороби Альцгеймера. Вчені припускають, що у випадках, коли колупання спричиняє пошкодження ніжних тканин всередині носової порожнини, це може створити більш прямий шлях для певних видів бактерій до мозку. У відповідь на присутність цих мікроорганізмів мозок може реагувати специфічним чином, що нагадує патологічні процеси, які спостерігаються при хворобі Альцгеймера, повідомляє T4. Автори дослідження, група науковців під керівництвом Університету Гріффіта в Австралії, зосередили свою увагу на бактерії Chlamydia pneumoniae. Відомо, що цей мікроорганізм здатен інфікувати людей і викликати пневмонію, а також його виявляли у значній кількості мозку людей, уражених деменцією пізнього початку. Проведені на мишах експерименти показали, що бактерія може ефективно переміщуватися вгору по нюховому нерву, який є прямим зв’язком між носовою порожниною та мозком. Особливо тривожним виявилося те, що коли вчені спеціально пошкоджували носовий епітелій – тонку захисну тканину на даху носової порожнини – інфекція нервової системи посилювалася. Це призводило до того, що мозок мишей починав відкладати більше бета-амілоїдного білка. Цей білок, як відомо, виділяється в організмі у відповідь на інфекції, але його скупчення у вигляді бляшок також у великій концентрації виявляють у мозку людей, які страждають на хворобу Альцгеймера. Як зазначив нейробіолог Джеймс Сент-Джон з Університету Гріффіт, їхня команда була першою, хто продемонстрував, що Chlamydia pneumoniae може напряму потрапляти через ніс до мозку та викликати там патології, схожі на хворобу Альцгеймера, хоча поки що це було показано лише на моделі миші. Вражаючою виявилася і швидкість поширення інфекції у мишей – бактерія закріплювалася в центральній нервовій системі протягом 24-72 годин, підтверджуючи гіпотезу про ніс як потенційно швидкий шлях для бактерій та вірусів до мозку. Важливо підкреслити, що на даному етапі це дослідження має багато застережень, головне з яких – результати отримані на мишах, і ще належить підтвердити, чи подібні процеси відбуваються так само у людей. Крім того, роль бета-амілоїдних бляшок як причини, а не наслідку хвороби Альцгеймера, досі є предметом дискусій у науковому світі. Тим не менш, ці результати, безумовно, варті подальшого глибокого вивчення, адже вони можуть пролити нове світло на механізми виникнення хвороби Альцгеймера, яка досі залишається великою загадкою для науки. Вчені планують провести аналогічні дослідження на людях, щоб з’ясувати, чи діє той самий шлях інфікування. Поки що невідомо, як саме ці бактерії потрапляють в організм людини в першу чергу, навіть якщо вони присутні в мозку. Враховуючи той факт, що колупання в носі – це надзвичайно поширена звичка (можливо, її мають до 90% людей), а також вищипування волосся в носі, яке також може пошкоджувати епітелій, Джеймс Сент-Джон та його колеги вважають, що поки не варто активно вдаватися до цих дій через потенційний ризик пошкодження захисної тканини носа. Одне з питань, на яке дослідники шукатимуть відповідь далі, полягає в тому, чи є збільшення відкладень бета-амілоїду природною імунною реакцією організму на інфекцію, яку можна зупинити, коли інфекцію буде подолано. Хвороба Альцгеймера є надзвичайно складною, що підтверджується величезною кількістю досліджень та різноманітними підходами вчених до її розуміння. Проте кожне нове дослідження, подібне до цього, наближає нас до розгадки цієї недуги та пошуку шляхів її зупинити. Як зазначає Сент-Джон, хоча ризик хвороби Альцгеймера різко зростає після 65 років, важливо розглядати й інші чинники, оскільки це не тільки вік, але й вплив навколишнього середовища, включаючи критичну роль бактерій та вірусів. Раніше вчені показали, як можуть виглядати «інопланетяни» з планети K2-18bThe post Вчені виявили зв’язок між колупанням у носі та хворобою Альцгеймера first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Менше ніж дюйм — у серці Скелястих гір Канади виявили новий, унікальний вид метелика У самому серці Скелястих гір Канади роками залишався непоміченим науковцями скромний, але надзвичайний метелик. Із розмахом крил від 2,5 до 3,8 см, з коричневими верхніми крилами та сіро-коричневими з чорними плямами нижніми, цей вид довгий час вважали різновидом Half-moon Hairstreak (Satyrium semiluna). Проте ізольована популяція цих метеликів у районі Блейкістон Фан у Національному парку Уотертон-Лейкс, провінція Альберта, тепер офіційно визнана окремим видом: Satyrium curiosolus, або «Дивовижно ізольований стрічковий метелик». Унікальна еволюційна історія Нещодавнє дослідження міжнародної команди науковців, опубліковане в журналі ZooKeys, розкрило виняткову еволюційну історію цієї популяції. Згідно з результатами, Satyrium curiosolus був повністю ізольований від своїх найближчих родичів протягом десятків тисяч років — можливо, до 40 000 років — і з часом став генетично та екологічно унікальним. «Наше повногеномне секвенування S. curiosolus показало надзвичайно низьке генетичне різноманіття та високий рівень історичного інбридингу порівняно з найближчими популяціями S. semiluna у Британській Колумбії та Монтані, на відстані понад 400 км», — пояснює співавтор дослідження Зак Макдоналд з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. Незважаючи на малу чисельність, генетичні дані свідчать, що S. curiosolus стабільно існував як окрема лінія протягом тисячоліть. Як і лисиця з Канальних островів, цей метелик міг позбутися шкідливих рецесивних мутацій завдяки тривалій ізоляції. Особливе середовище та унікальні зв’язки Satyrium curiosolus мешкає в середовищі, яке повністю відрізняється від типових місць проживання S. semiluna. У той час як останній живе в напівпустелях із полином, S. curiosolus обрав для життя алювіальний віялообразний ландшафт — щось ближче до прерії — і асоціюється з іншими рослинами та мурахами. Його личинки харчуються виключно сріблястим люпином (Lupinus argenteus), що не характерно для популяцій S. semiluna. До того ж виявлено унікальні симбіотичні зв’язки між личинками та видом мурах Lasius ponderosae, які не спостерігались у споріднених видів. Личинки виділяють медвяну росу, яку поїдають мурахи, а ті, своєю чергою, захищають метеликів від хижаків. Коли стає занадто жарко або з’являється загроза, гусінь ховається в мурашниках. Самки відкладають яйця поблизу входів до мурашиних колоній під сріблястим люпином. Чому це важливо Визнання Satyrium curiosolus як окремого виду має велике значення: воно підтверджує його унікальний еволюційний шлях та вказує на потребу в спеціальних заходах охорони. Через тривалу ізоляцію в цього виду надзвичайно низьке генетичне різноманіття, що знижує його здатність адаптуватись до змін клімату. Хоча іноді розглядають генетичну «рятівну ін’єкцію» від близьких популяцій, у випадку S. curiosolus це може призвести до негативних наслідків через генетичну несумісність із S. semiluna. Можливо, ці два види навіть не здатні до схрещування. Тому збереження S. curiosolus може потребувати створення нових ізольованих популяцій. Геноміка змінює підхід до охорони природи «Відкриття S. curiosolus — яскравий приклад того, як геноміка революціонізує таксономію й охорону природи», — зазначає Джуліан Дюпуї, співавтор і професор Університету Кентуккі. Замість звичних морфологічних методів, дослідження поєднало генетичний аналіз і польову екологію, що дозволило виявити «приховане» біорізноманіття. Такі знахідки підкреслюють потребу в стратегіях збереження, які враховують навіть непомітних, на перший погляд, видів. Спільні зусилля в ім’я збереження Проєкт став можливим завдяки співпраці між науковцями, Parks Canada та зоологічною організацією Wilder Institute/Calgary Zoo. Об’єднання знань у генетиці, екології та охороні довкілля дало змогу не лише переосмислити біорізноманіття, а й надати практичні рекомендації для захисту виду. Що далі? Визнання Satyrium curiosolus лише перший крок. У майбутньому науковці планують детальніше вивчити його еволюцію, симбіоз із рослинами й мурахами, а також вплив кліматичних змін. Parks Canada та Wilder Institute вже готуються до тривалого моніторингу. «Curiously Isolated Hairstreak нагадує нам, що навіть найменші та найменш помітні істоти можуть мати величезне наукове та екологічне значення», — підсумовують дослідники.

Астрономи зафіксували перші серйозні ознаки потенційного позаземного життя. Використовуючи дані телескопа James Webb, вони виявили в атмосфері планети K2-18b хімічні сполуки, які на Землі створюють виключно живі організми. Найімовірніше, мова йде про планету-океан із мікроскопічними формами життя, подібними до земних фітопланктонів. K2-18b — екзопланета, розташована приблизно за 124 світлових роки від Землі у сузір’ї Лева. Вона більша за Землю у 2,6 раза і важча у 8,6 разів. Планета обертається навколо червоного карлика в зоні життя — регіоні, де може існувати рідка вода. Більшість науковців вважають, що це так званий Hycean-світ — планета з водневою атмосферою та глобальним океаном, пише T4. Дослідники виявили сліди хімічних речовин, що утворюються живими організмами, в атмосфері планети K2-18b (художня ілюстрація) — небесного тіла, розташованого за 124 світлових роки від Землі. Найімовірніше, це так званий “гіцеанський” світ, вкритий океанами. Телескоп James Webb зафіксував у атмосфері планети диметилсульфід (DMS) та диметилдисульфід (DMDS). Ці речовини на Землі утворюються виключно внаслідок біологічної активності, зокрема морських мікроорганізмів — фітопланктону. Вчені вважають, що життя на планеті K2-18b, ймовірно, представлене мікроскопічним фітопланктоном (візуалізація за допомогою ШІ). Як пояснюють вчені, DMS — нестійка сполука, що швидко розпадається. Якщо вона присутня в атмосфері планети, це означає, що її хтось постійно продукує. А це вказує на активну біологічну систему. Найімовірніше, життя на планеті має мікроскопічну форму. Аналогом на Землі є фітопланктон — організми, які живуть у верхніх шарах океану й отримують енергію від сонячного світла завдяки фотосинтезу. Саме вони на нашій планеті виробляють DMS та DMDS. На Землі DMS і DMDS виробляються лише живими організмами — переважно мікроскопічним життям, таким як морський фітопланктон (подібний до зображеного на ілюстрації). Однак науковці не виключають, що в океанах K2-18b могли еволюціонувати складніші форми життя, які живляться цими мікроорганізмами. Наприклад, можливі аналоги прапоровиків (напівтварин-піврослин) або фільтраторів — істот, які просіюють воду, захоплюючи поживні частинки. За словами зоолога з Кембриджського університету, навіть якщо на K2-18b існує океан, він, скоріш за все, нагадує Землю 3–4 мільярди років тому, коли тільки з’явилось перше життя. Тому більшість форм — найпростіші. Вважається, що K2-18b є «гіцеанським» світом (зображено на ілюстрації) — класом екзопланет, які мають ключові умови для існування інопланетного життя завдяки водневій атмосфері та океанам води. Найімовірніше, життя існує поблизу поверхні води, живлячись енергією від зірки. Але якщо умови сприяли подальшій еволюції, могли з’явитись і багатоклітинні істоти, схожі на стародавніх морських тварин Землі. Наприклад, істота Tamisiocaris borealis, яка жила 540 мільйонів років тому, відфільтровувала мікроорганізми з води завдяки пір’ястим відросткам. Складніші форми життя могли еволюціонувати, щоб живитися мікроорганізмами у воді — вони можуть нагадувати земних істот, відомих як хоанофлагеляти, які всмоктують воду через свої тіла, що нагадують воронку (візуалізація за допомогою ШІ). Оскільки зоря K2-18 — червоний карлик, її світло значно тьмяніше за Сонце. Це означає, що можливі живі істоти на планеті мали б великі, світлочутливі очі, пристосовані до низької освітленості. Якщо атмосфера планети розріджена, живі форми могли навіть розвинути величезні крила, щоб пересуватись над поверхнею води. Тварини на K2-18b можуть бути схожими на одних із перших фільтрувальних організмів Землі. Це були великі істоти, схожі на креветок, які збирали частинки з води за допомогою пір’ястих відростків (візуалізація за допомогою ШІ). Деякі астрономи припускають, що на водяних світах — подібних до K2-18b — можуть виникати істоти, схожі на літаючих риб або навіть морських птахів, як засіб уникнення хижаків. Це цілком логічна адаптація, яку ми вже бачимо в океанах Землі. Вчені припускають, що на водяних світах можуть з’явитися летючі риби або навіть птахи, які еволюціонували для уникнення хижаків (візуалізація за допомогою ШІ). Це перший випадок, коли в атмосфері екзопланети виявлено хімічні сліди життя, відомі нам на Землі. Навіть якщо життя на K2-18b — просте, це відкриває нову сторінку в розумінні того, як і де у Всесвіті може виникати біологія. Оскільки світло від червоного карлика надзвичайно тьмяне, будь-які істоти в океанах K2-18b, ймовірно, еволюціонували з дуже великими очима (візуалізація за допомогою ШІ). Цей світ — потенційно найближча аналогія до умов ранньої Землі, і, можливо, найкраща можливість у найближчі роки спостерігати життя поза нашою планетою.The post Вчені показали, як можуть виглядати «інопланетяни» з планети K2-18b first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Вчені виявили докази існування великої кількості біосигнатурних хімікатів, які, як відомо, виробляються лише життям на Землі, на екзопланеті, розташованій на відстані понад 100 світлових років від нас. Це може бути найобіцяючішою ознакою інопланетного життя. Космічний телескоп NASA імені Джеймса Вебба (JWST) знайшов хімічні відбитки життя на далекій екзопланеті . На думку вчених, це «найобіцяючіший» доказ інопланетного життя. Згідно з новим дослідженням, опублікованим 17 квітня в The Astrophysical Journal Letters, ці хімікати були виявлені в атмосфері екзопланети під назвою K2-18b, яка розташована на відстані 124 світлових років від Землі та обертається навколо своєї зірки в зоні проживання — області навколо зірки, де на поверхні планети може існувати рідка вода . На Землі ці молекули — диметилсульфід (DMS) і диметилдисульфід (DMDS) — виробляються лише життям, наприклад морськими водоростями та іншими мікробами. До цього часу DMS і DMDS не були остаточно виявлені в атмосферах інших планет або супутників. Хоча теоретично можливо, що ці хімічні речовини створюються без присутності життя, вони вважаються потенційними біосигнатурами в інших світах. «Наші висновки надають нові незалежні докази можливості існування біосфери на K2-18 b» і «являють собою важливий крок вперед у пошуку ознак життя на екзопланетах», — пишуть дослідники в статті. K2-18b, який у 2,6 раза більший за нашу планету та у 8,6 раза більший за масу, вважається «гіцейським світом», що означає, що він потенційно має океан планети та атмосферу, багату воднем. У попередній статті, опублікованій у 2023 році, та ж команда дослідників виявила метан (CH₄) і вуглекислий газ (CO₂) в атмосфері планети, що стало першим випадком, коли вуглецеві молекули були знайдені в атмосфері екзопланети в зоні проживання її зірки. Вчені також виявили потенційні ознаки DMS. Однак рівні DMS мали «низьку статистичну значущість», тому дослідники не могли бути впевнені, що він дійсно присутній. «Ми не знали напевно, чи був сигнал, який ми бачили минулого разу, через DMS, але лише натяк на це був достатньо захоплюючим, щоб ми ще раз подивилися на JWST за допомогою іншого інструменту», — сказав у заяві Нікку Мадхусудхан, професор астрофізики в Кембриджському університеті та провідний автор обох досліджень. В останньому дослідженні дослідники виявили, що нові вимірювання атмосфери планети, зроблені інструментом середнього інфрачервоного випромінювання JWST (MIRI), показують особливі особливості, які можна пояснити лише наявністю DMS або DMDS. Через схожість цих двох молекул вони виглядають дуже схожими в вимірюваннях, які JWST проводить в атмосферах екзопланет, тобто важко сказати, яка молекула присутня в більшій кількості. «Це незалежна лінія доказів, яка використовує інший прилад, ніж ми робили раніше, і інший діапазон довжин хвиль світла, де немає збігів з попередніми спостереженнями», — сказав Мадхусудхан. «Сигнал був сильний і чіткий». Дослідники відзначили, що рівень DMS та/або DMDS в атмосфері може досягати 10 частин на мільйон за об’ємом, що набагато вище, ніж рівні, які спостерігаються тут, на Землі, які нижче однієї частки на мільярд за об’ємом. Дослідники заявили, що ці спостереження досягли рівня значущості «три сигми». Це означає, що ймовірність того, що вони сталися випадково, становить лише 0,3%. Щоб підтвердити відкриття, вченим зазвичай потрібен рівень значущості п’яти сигм, де ймовірність випадкового виникнення нижче 0,00006%. Відомо, що DMS і DMDS не виробляються у великих кількостях через небіологічні процеси на Землі, а це означає, що їх виявлення в таких великих кількостях на K2-18b є основним показником потенційної присутності життя. «Враховуючи все, що ми знаємо про цю планету, гікейський світ з океаном, який кишить життям, — це сценарій, який найкраще відповідає наявним у нас даним», — сказав Мадхусудхан. Дослідники сказали, що потрібно провести більше вимірювань, щоб досягти значущості п’яти сигм, а також відрізнити наявність DMS від DMDS. Вони сподіваються провести ці вимірювання найближчим часом, коли зможуть змусити JWST спостерігати за цією екзопланетою ще кілька годин. Вони також відзначили, що наявність DMS та/або DMDS могла виникнути в результаті поки що невідомих хімічних реакцій, які не залучали жодного життя, і вони сподіваються перевірити експериментально. «Важливо, щоб ми глибоко скептично ставилися до власних результатів, тому що тільки тестуючи і тестуючи знову, ми зможемо досягти точки, коли ми будемо впевнені в них», — сказав Мадхусудхан. «Так має працювати наука».

Команда під керівництвом UChicago Pritzker Molecular Engineering виявила матеріали, які суперечать умовам, стискаючись при нагріванні та розширюючись під тиском, знаменуючи собою прорив у фундаментальній науці. Що розширюється при роздавлюванні, звужується при нагріванні, і може одночасно змінити фундаментальне розуміння вченими матеріалів і повернути старим батареям електромобілів роботу, як нову? Це не загадка — це дивовижний новий клас матеріалів, відкритий дослідниками акумуляторів Прітцкерівської школи молекулярної інженерії Чиказького університету (UChicago PME) у співпраці з запрошеними вченими з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго. Завдяки постійному дослідницькому партнерству команда виявила матеріали, що демонструють негативні властивості теплового розширення в метастабільних, киснево-відновних активних станах. Простіше кажучи, ці дослідники розробили матеріали, які, здається, суперечать традиційним очікуванням, заснованим на термодинаміці. Як правило, стабільні матеріали реагують передбачувано на тепло, тиск або електрику. Однак у нещодавно ідентифікованих метастабільних станах ці реакції стають інвертованими, ведучи себе прямо проти звичайних норм. «Коли ви нагріваєте матеріали, об’єм не змінюється. При нагріванні матеріал стискається, а не розширюється», — сказала Ширлі Менг, професор факультету молекулярної інженерії Liew Family з UChicago PME, яка також є директором Ініціативи енергетичних технологій нещодавно створеного Інституту клімату та сталого розвитку. «Ми вважаємо, що можемо налаштувати властивості цих матеріалів за допомогою окисно-відновної хімії. Це може призвести до дуже захоплюючих застосувань». Їх результати були опубліковані в Nature. «Одна з цілей полягає в тому, щоб перенести ці матеріали з досліджень у промисловість, можливо, розробити нові батареї з вищою питомою енергією», — сказав один із авторів Бао Цю, запрошений науковий співробітник Каліфорнійського університету в Сан-Дієго з Інституту технології матеріалів та інженерії Нінбо (NIMTE). Окрім величезної кількості нових технологій, створених завдяки цьому відкриттю, дослідження є прогресом у чистій науці. Для Менга це ще більше захоплююче. «Це змінює наше розуміння фундаментальної науки», — сказав Мен. «Наша робота керувалася моделлю Університету Чикаго, моделлю, яка сприяє дослідженню та знанням заради них самих». Будинки, батареї та «дикі ідеї» Тонко налаштувавши способи, як ці матеріали реагують на тепло та інші форми енергії, дослідники могли створити матеріали з нульовим тепловим розширенням. Це може революціонізувати такі сфери, як будівництво. «Я б сказав, що матеріали з нульовим тепловим розширенням — це мрія», — сказав доцент UChicago PME Research. Професор Мінхао Чжан, автор-кореспондент цієї роботи. «Візьмемо, наприклад, кожну окрему будівлю. Ви ж не хочете, щоб матеріали, з яких складаються різні компоненти, так часто змінювали обсяг». Але тепло — це лише одна з форм енергії. Щоб перевірити, як матеріали реагують на механічну енергію, вони стиснули її на рівні гігапаскалів – рівень тиску настільки високий, що його зазвичай резервують для обговорення активності тектонічних плит. Вони виявили те, що вони називають «негативною стисливістю». «Негативна стисливість схожа на негативне теплове розширення», — сказав Чжан. «Якщо ви стиснете частинку матеріалу в усіх напрямках, ви уявите, природно, що вона стиснеться. Але цей матеріал, він розшириться». За словами Чжана, матеріал, налаштований таким чином, щоб протистояти нагріванню або тиску, може дати можливість деяким раніше теоретичним «диким ідеям». Він навів приклад структурних батарей, де стінки EV-літака подвоюються як стінки батареї, допомагаючи створювати легші та ефективніші літаки. Ці нові матеріали можуть захистити компоненти батареї від змін температури та тиску, які спостерігаються на різних висотах, і небо більше не є межею для цієї нової технології. Перетворення старих електромобілів як нових Як і у випадку з теплом і тиском, реакція метастабільних матеріалів на електрохімічну енергію – напругу – також змінюється. «Це важливе не тільки як наукове відкриття, але й дуже придатне для дослідження батарей», — сказав Чжан. «Коли ми використовуємо напругу, ми повертаємо матеріал до його первозданного стану. Ми відновлюємо акумулятор». Щоб зрозуміти метастабільність, уявіть м’яч на пагорбі. М’яч нестійкий на вершині пагорба. Воно скотиться вниз. Він стійкий у підніжжя пагорба. Він не згорнеться . Метастабіль знаходиться посередині, куля біля вершини пагорба, але розташована в дірці. Цей метастабільний стан може бути досить довговічним – наприклад, алмази є метастабільною формою графіту. Але потрібна енергія, щоб виштовхнути метастабільний матеріал із його «розриву», щоб він міг повернутися до свого стабільного стану. «Щоб повернути матеріали з метастабільного стану в стабільний, вам не потрібно завжди використовувати теплову енергію», — сказав Чжан. «Ви можете використовувати будь-яку енергію, щоб повернути систему назад». Це закладає шлях до скидання застарілих акумуляторів електромобілів. Після багатьох років на дорозі електромобіль, який одного разу проїхав, наприклад, 400 миль на зарядці, проїде лише 300 або 200 миль, перш ніж його доведеться підключати до електромережі. Використання електрохімічної рушійної сили для переведення матеріалів у стабільний стан повернуло б автомобілю той пробіг, який він мав, коли був новим. «Вам не потрібно повертати батарею виробнику або будь-якому постачальнику. Ви просто виконуєте цю активацію напруги», — сказав Чжан. «Тоді ваша машина буде новою машиною. Ваша батарея буде новою батареєю». Бао сказав, що наступними кроками є продовження використання окисно-відновної хімії для вивчення матеріалів і «витягнення ключових моментів», досліджуючи межі цієї нової галузі фундаментальних досліджень.

Вчені з Університету Брауна розробили новий метод, який може допомогти в лікуванні очних захворювань, таких як макулодистрофія та пігментний ретиніт, використовуючи крихітні золоті частинки, відомі як плазмонні золоті наностержні (AuNRs). Ці золоті наночастинки надзвичайно малі — у тисячі разів тонші за людську волосину — і можуть стати основою для передової системи відновлення зору. Макулодистрофія — це стан, за якого центральна частина сітківки, так звана макула, поступово руйнується, зазвичай з віком. Пігментний ретиніт, навпаки, є рідкісним генетичним розладом, що призводить до поступової втрати фоторецепторних клітин у сітківці. Ці клітини, відомі як палички та колбочки, відповідають за сприйняття світла. У дослідженні, опублікованому в журналі ACS Nano, команда науковців показала, що введення золотих наночастинок у сітківку та їх стимуляція за допомогою інфрачервоного лазера може активувати інші клітини сітківки, звані біполярними та гангліозними. Ці клітини обробляють зорову інформацію та передають її до мозку, оминаючи пошкоджені фоторецептори, що уражені зазначеними захворюваннями. У порівнянні з існуючими методами лікування, такими як хірургічні імпланти з електродними масивами, ця наночасткова технологія є менш інвазивною та простішою. Як пояснив провідний дослідник Цзярей Ні: «Це новий тип сітківкового протеза, який має потенціал для відновлення зору, втраченою через дегенерацію сітківки, без складної хірургії чи генетичних модифікацій.» Ні також зазначив, що процес ін’єкції, відомий як внутрішньоочна (вітреальна) ін’єкція, є одним з найлегших у сфері офтальмології. Такий підхід може також покращити якість зору пацієнтів. Хірургічні імпланти мають обмежену роздільну здатність, натомість наночастинки розповсюджуються по всій сітківці та можуть покривати все поле зору. Крім того, оскільки наночастинки реагують на інфрачервоне світло, а не видиме, система може зберегти залишковий зір пацієнта. Метод протестували на мишах і отримали позитивні результати: вчені зафіксували підвищену активність у тій частині мозку, яка відповідає за зір, що свідчить про часткове відновлення зорової функції. Жодних шкідливих побічних ефектів чи токсичності не було виявлено навіть через кілька місяців після процедури. У майбутньому дослідники планують поєднати цю технологію з носимими пристроями — наприклад, окулярами або гарнітурами з вбудованими камерами та лазерами. Хоча перед початком клінічних випробувань на людях потрібні додаткові дослідження, новий метод демонструє перспективність як безпечне й ефективне лікування хвороб сітківки.

Що, якщо я скажу вам, що за сотню світлових років від нас у сузір’ї Лева є планета, атмосфера якої пахне життям? Так, ви не дочули. Йдеться про реальні дані, отримані суперсучасним космічним телескопом «Джеймс Вебб». Цей неймовірний інструмент, здається, вловив щось таке на планеті K2-18b, від чого біжать по спині мурашки і частішає пульс у астрономів по всьому світу. Заінтриговані? Ще б пак! Адже це може бути найсильніший натяк на те, що ми не самотні у Всесвіті. Познайомимося ближче: Що за цей звір K2-18b? Перш ніж розбиратися із запахами, давайте подивимося на саму планету. K2-18b — це не просто якась там кулька газу або розпечений камінь. Вона знаходиться в так званій «населеній зоні» своєї зірки. Це означає, що умови там теоретично дозволяють існувати рідкій воді на поверхні — а вода, як ми знаємо, є ключовим інгредієнтом для життя земного типу. Знаходиться ця красуня за 124 світлові роки від нас. Не ближнє світло, звісно, ​​пішки не дійти. І вона помітно більша за Землю: маса більша майже в 9 разів, а розмір — у 2,6 раза. Вчені відносять її до класу «гікеанських» планет. Що це означає? Уявіть собі світ, повністю вкритий океаном, над яким тягнеться щільна атмосфера, багата на водень. Звучить екзотично, правда? І саме в цій екзотичній атмосфері «Вебб» і відчув щось цікаве. Хімічний підпис: ДМС та ДМДС — що це означає? Отже, що такого особливого знайшли астрономи? Хімічні сліди речовин з хитромудрими назвами: диметилсульфід (ДМС) і, можливо, його «родич» диметилдисульфід (ДМДС). Чому ж такий ажіотаж навколо якихось сульфідів? А ось чому: тут, на Землі, це штука майже винятково біологічного походження. хімічний слід, який може свідчити про наявність життя. Як це взагалі вдалося розглянути? Гра в зіркові хованки Виявити склад атмосфери планети за сотню світлових років — завдання нелегке. Як вчені це роблять? Вони використовують метод транзитної спектроскопії. Уявіть собі: планета проходить перед своєю зіркою, як маленький диск на тлі яскравої лампи. У цей час частина світла зірки проходить крізь атмосферу планети, як досягти телескопа. Різні гази в атмосфері поглинають світло на певних довжинах хвиль, залишаючи у спектрі зірки унікальні відбитки пальців. Аналізуючи ці «провали» у світлі, астрономи можуть зрозуміти, із чого складається атмосфера. «Джеймс Вебб» з його неймовірною чутливістю і потужними інструментами (спочатку натяк дали NIRISS і NIRSpec, а потім підтвердив MIRI в іншому діапазоні хвиль) якраз і дозволив розглянути ці тонкі хімічні підписи ДМС/ДМДС. Це як зловити ледь вловимий аромат парфумів у величезній залі — лише на космічній відстані. Наука – це вам не жарти! Чому вчені обережні? Здавалося б, ось він – доказ! Але не поспішайте відкривати шампанське. Вчені – народ вкрай обережний. Поки що впевненість у знахідці відповідає рівню «три сигми». Звучить солідно? У побуті так, але в науці, особливо в такому важливому питанні, цього мало. Це означає, що можливість випадкового збігу становить близько 0,3%. Щоб заявити про відкриття з повною впевненістю, потрібен рівень «п’ять сигма» — це коли шанс помилки менший за 0,00006%. Різниця величезна! Саме тому дослідники на чолі з професором Нікку Мадхусудханом із Кембриджу кажуть: «Так, це неймовірно цікаво, але перевіримо ще раз». Вони запросили додатковий час на «Веббі» (приблизно 16-24 години спостережень), щоб спробувати досягти заповітних «п’яти сигм». Спектральні вклади відомих хімічних видів у діапазоні MIRI. Кожна крива позначає спектральний внесок конкретної молекули модельний спектр, як зазначено в легенді. Коефіцієнти змішування DMS та DMDS встановлені на репрезентативне значення 5 x 10-4, а CH4 та CO2 – на 10-2, що відповідає обмеженням, отриманим із попередніх спостережень у ближній інфрачервоній області (N. Madhusudhan et al. 2023b). Чорна лінія означає результуючий спектр пропускання з урахуванням усіх молекулярних вкладів.Автор: Nikku Madhusudhan et al 2025 ApJL 983 L40 Цікавий поворот: концентрація має значення Є ще одна цікава деталь. Концентрація ДМС/ДМДС на K2-18b, судячи з даних, у тисячі разів вища, ніж на Землі! Теоретичні моделі якраз передбачали, що на гікеанських світах з їхньою специфічною хімією атмосфери та океанів такі високі концентрації газів, що містять сірки, цілком можливі. Так що спостереження, як не дивно, вкладається в теорію про ці екзотичні світи. Може, там справді вирує життя, тільки зовсім не таке, як ми звикли? А що далі? Зараз команда дослідників не тільки чекає нових даних від «Уебба», але й активно працює «на землі». Потрібно провести безліч теоретичних розрахунків і лабораторних експериментів. температурою, складом океану та атмосфери? «Важливо ставитися до власних результатів із глибоким скептицизмом», — наголошує Мадхусудхан. Тільки багаторазові перевірки та повторні перевірки дозволять бути впевненими. Така вже суть наукового методу. Заглядаючи у майбутнє Навіть якщо підтвердити біологічне походження ДМС на K2-18b поки не вдасться, сам факт виявлення цієї молекули вже величезна подія. Це свідчить, що здатні сучасні технології і як близько ми підбираємося до відповіді вічне питання. Як каже сам Мадхусудхан, можливо, через десятиліття ми згадуватимемо цей момент як точку, коли «живий Всесвіт опинився в межах досяжності». Можливо, це той самий переломний момент, після якого пошук позаземного життя перейде зі сфери фантастики в площину реальних наукових досліджень із конкретними результатами. Хто знає, може, цей ледве вловимий «пах» із сузір’я Лева — справді перший, хай і боязкий, «привіт» від іншого життя у Всесвіті? Час та подальші дослідження покажуть. А ми з нетерпінням чекатимемо новин!

На околицях Всесвіту, в центрі далекої галактики SDSS1335+0728, знаходиться надмасивна чорна діра, яка буквально вразила астрономів своїм пробудженням. З 2019 року вона почала випромінювати потужні спалахи світла, які не відповідають жодним відомим моделям поведінки чорних дір, розповіли у Nature Astronomy. Цей об’єкт, що отримав прізвисько Ansky, демонструє таку активність, яку вчені ніколи раніше не бачили. Що в ній незвичайного? Зазвичай чорні діри асоціюються з поглинанням матерії, але Ansky, навпаки, випускає вибухи енергії. І ці вибухи — справжній феномен. "Спалахи рентгенівського випромінювання Ansky тривають у 10 разів довше і яскравіші у 10 разів, ніж звичайні квазиперіодичні спалахи", – пояснює астрофізик Джохін Чакраборті з MIT."Кожен вибух вивільняє у 100 разів більше енергії, ніж ми бачили деінде. Їхня періодичність — рекордні 4,5 дні. Це змушує нас переглядати існуючі теорії." Чому це важливо? Чорні діри можуть бути активними або пасивними. Наприклад, надмасивна чорна діра в центрі Чумацького Шляху зараз у стані спокою. Але Ansky несподівано перейшла в активну фазу — і це стало першим випадком, коли астрономи спостерігали таку подію в реальному часі. "Ми ніколи раніше не бачили, як чорна діра переходить до активного стану прямо на наших очах", – каже Лорена Ернандес-Гарсія з Університету Вальпараїсо в Чилі. Не просто космічне шоу Вчені раніше припускали, що квазиперіодичні спалахи виникають, коли зоря або інший об'єкт наближається до чорної діри та спричиняє серію вибухів. Але у випадку з Ansky ця теорія не пояснює всю активність: Світло спостерігається у всьому діапазоні — від інфрачервоного до рентгенівського. Спалахи тривають занадто довго, як для випадкового "зіткнення" з зіркою. Можливо, це пов’язано з гравітаційними хвилями, які в майбутньому може зафіксувати космічна місія ESA — LISA. Що далі? "Ansky ставить перед нами більше запитань, ніж відповідей", — зазначає Ерван Квентен з Європейського космічного агентства."Ці повторювані вибухи, ймовірно, також пов’язані з гравітаційними хвилями, і спостереження в рентгенівському спектрі допоможуть нам розгадати їх природу." Вивчення Ansky може змінити наше уявлення про еволюцію чорних дір, а також про те, як вони взаємодіють з навколишньою галактикою.