Изменения климата приведут к повышению смертности от гриппа на 50%: научный обзор Delo.ua

Начнем, пожалуй, с грустной новости. 30 января 2020 года ушел на покой космический телескоп NASA "Спитцер". Космический аппарат был переведен в безопасный режим, прекратив все научные операции. 

Запущенный в 2003 году, инфракрасный "Спитцер" был одним из четырех Великих обсерваторий NASA, вместе с космотелескопом "Хаббл", рентгеновской обсерваторией "Чандра" и гамма-обсерваторией "Комптон". Программа "Великие обсерватории" показала, как можно использовать световые волны различной длины для создания более полной картины Вселенной. 

Что ж, спасибо миссии "Спитцер" за изучение комет и астероидов, за новое кольцо вокруг Сатурна, за данные об образовании звезд и планет, за галактическую эволюцию. И, конечно же, за целых семь экзопланет в системе TRAPPIST-1 — помните, целых три из них в обитаемой зоне. 

И ждем следующую суперлабораторию на орбите — уже в 2021 туда отправится новый телескоп, "Джеймс Уэбб", который также будет наблюдать Вселенную в инфракрасном свете. Если, конечно, его старт опять не перенесут. 

А дальше вы узнаете: как рождается воображение, есть ли у африканцев неандертальские гены и помогает ли думать ходьба. 

Проблемы с климатом повысят смертность от гриппа

Ученые из Университета штата Флорида провели любопытное исследование, которое показывает, что быстрая изменчивость погоды увеличивает риск эпидемии гриппа в густонаселенных регионах. Ознакомиться с ним можно на страницах журнала Environmental Research Letters.

Международная команда изучила исторические данные, чтобы увидеть, как значительные колебания погоды в осенние месяцы влияют на сезон гриппа в густонаселенных районах средней северной широты (куда входит и Украина — Delo.ua). Ученые брали данные из США, Китая, Италии и Франции. Проанализировали погодные условия и средние температуры за 7729 дней (с 1 января 1997 по 28 февраля 2018). И провели статистический анализ наборов данных по гриппу из всех четырех стран. 

Изображение: CDC on Unsplash

Ранее считалось, что низкие температуры и влажность зимой создают благоприятную среду для передачи вируса гриппа. Тем не менее, сезон гриппа 2017-18 годов был одним из самых теплых — и одновременно одним из наиболее смертоносных. Центры по контролю заболеваний зафиксировали 186 случаев детской смертности в это время. Предыдущий максимум — 171 случай смерти детей — был во время сезона 2012-13 годов.

"Исторические данные о гриппе из разных частей мира показали, что распространение эпидемии гриппа тесно связано с быстрой изменчивостью погоды. Это означает, что ослабленная иммунная система человека, вызванная быстро меняющейся погодой, делает человека более восприимчивым к вирусу гриппа", — сказал Чжаохуа Ву, доцент кафедры наук о Земле, океане и атмосфере и научный сотрудник Центра исследований прогнозирования океана и атмосферы. 

Проблема заключается в том, отмечают ученые, что в условиях глобального потепления характерна быстрая изменчивость погоды. Если климатические модели верны, мы рискуем получить более мощные эпидемии в густонаселенных районах. При таком сценарии, говорят исследователи, в Европе может наблюдаться 50% увеличение смертности от гриппа. 

Астрофизики показали искривление реальности

На этой видеосимуляции вы можете увидеть, как нейтронная звезда вращается вокруг белого карлика. Казалось бы, что тут такого? 

На самом деле, международная группа астрофизиков во главе с австралийским профессором Мэтью Бэйлсом из Центра передового опыта исследования гравитационных волн демонстрирует захватывающие доказательства того, как вращение небесных тел искажает пространство и время. Данные опубликованы в журнале Science 31 января 2020 года. 

Больше ста лет назад Альберт Эйнштейн в рамках общей теории относительности доказал, что сила гравитации возникает из-за искривления пространства и времени. Такие объекты, как Солнце и Земля, меняют геометрию континуума. С тех пор мы открыли гравитационные волны и увидели черную дыру воочию.

Двадцать лет назад команда Бэйлса стала наблюдать две звезды, которые носятся вокруг друг друга с удивительной скоростью. Одна из них — белый карлик. Он размером с Землю, но в 300 тысяч раз превышает плотность нашей планеты. Вторая — нейтронная звезда диаметром всего в 20 километров с плотностью в 100 млрд раз превышающей плотность Земли. 

До того, как звезда взорвалась и стала нейтронной, около миллиона лет назад, она набухла и сбросила свое внешнее ядро, которое упало на белого карлика. Этот мусор заставлял карлика вращаться все быстрее и быстрее, пока его "день" не стал равен минутам. 

В результате, система, где вокруг бешено вращающегося белого карлика носится нейтронная звезда-пульсар, превратилась в настоящее релятивистское чудо. 

Если объяснять совсем просто, белый карлик настолько мощно растягивает пространственно-временную ткань, ткань реальности, что меняет ориентацию плоскости орбиты нейтронной звезды. А благодаря тому, что это пульсар, мы четко видим, как это происходит. Называется это "перетаскивание рамок" (Frame-dragging), или же "увлечение инерциальных систем отчета". По сути, пульсар должен гонять по обычной орбите, но вращение белого карлика "наклоняет" реальность, смещая орбиту нейтронной звезды. 

"Сначала звездная пара, по-видимому, демонстрировала многие классические эффекты, предсказанные теорией Эйнштейна. Затем мы заметили постепенное изменение ориентации плоскости орбиты", — говорит ведущий автор Вивек Венкатраман Кришнан, Институт радиоастрономии Макса Планка

"Одним из первых подтверждений перетаскивания рамок было использование четырех гироскопов на спутнике на орбите вокруг Земли, но в нашей системе эффекты в 100 миллионов раз сильнее", — говорит Норберт Векс, Институт радиоастрономии Макса Планка.  

Как работает воображение 

Неврологи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско исследовали, как крысы перемещаются по простому лабиринту, и обнаружили, как мозг генерирует воображаемые сценарии будущего. 

"Одной из самых удивительных способностей мозга является воображение вещей, которые не находятся прямо перед ним, — говорит Лорен Франк, профессор физиологии и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. — Воображение имеет основополагающее значение для принятия решений, но до сих пор нейробиология не дала хорошего объяснения, как мозг генерирует воображаемое будущее в реальном времени для различных типов повседневных решений, одновременно отслеживая реальность". 

Изображение: vaun0815 on Unsplash 

В исследовании, опубликованном в Cell 30 января 2020 года, команда Франк заставила крыс исследовать М-образный лабиринт, одновременно записывая активность нейронов гиппокампа, так называемых "клеток места". Они отслеживают местоположение животных, что-то вроде нейронной системы GPS. 

Когда крысы приблизились к развилке лабиринта, исследователи обнаружили, что активность их клеток начала переключаться взад-вперед со скоростью восемь раз в минуту: между отображением текущего положения животного и двух его альтернативных вариантов. Вот я — иду налево и вот я — иду направо. 

"Быстрое переключение клеток между существующим и возможным путями было безошибочным, потому что оно происходит регулярно", — говорит Кеннет Кей, доктор наук, исследователь в Колумбийском университете.

Эти колебания между настоящим и возможным будущим не контролируют решения крыс, но усиливаются, когда животные приближаются к точке принятия решений. Это дало исследователям понять, что гиппокамп может создавать "меню" воображаемых сценариев для других частей мозга, которые связывают эти варианты с прошлым опытом и оценивают их на предмет возможной ценности или опасности. Затем уже принимается решение, основанное на текущих побуждениях животного. 

"Исследование показывает, что гиппокамп отвечает не только за запись прошлого и обработку настоящего, но и за представление будущего, — говорит Франк. — Оно открывает для нас новые возможности изучения того, как воображаемые сценарии генерируются и оцениваются в мозгу, когда животные принимают решения".

Кстати, предыдущая работа Франк показывает, что клеточная активность может воспроизводить недавние движения животного и даже предвидеть, куда оно направится дальше. Такая активность наблюдается лишь периодически — когда животные останавливаются. Во время движения они обдумывают следующий ход. 

Интенсивность упражнений влияет на мозг

Двадцать пять спортсменов-мужчин ложились в МРТ, затем полчаса занимались на беговой дорожке, затем снова исследовались с помощью МРТ. В отдельные дни они выполняли упражнения с низкой интенсивностью. В другое время — высокоинтенсивные нагрузки. 

Изображение: Clique Images on Unsplash

В результате исследователи обнаружили, что упражнения низкой интенсивности запускают сети мозга, контролирующие когнитивные процессы и обработку внимания. А вот упражнения высокой интенсивности активируют сети, участвующие в обработке эмоций. 

На выходе это значит следующее: если вы хотите подумать, поизучать что-то новое, сосредоточиться — прогуляйтесь или займитесь йогой. Если же пытаетесь добиться состояния аффекта — побегайте, попрыгайте и может даже побоксируйте. 

ГМ-бактерии спасут пчел

Ученые из Университета Техаса в Остине разработали новую стратегию защиты медоносных пчел от губительной тенденции под названием "коллапс колонии". И это генетически модифицированные штаммы защитных бактерий. 

Согласно общенациональному опросу в США, пчеловоды потеряли почти 40% своих пчелиных семей прошлой зимой, что является самым высоким показателем минимум за 13 лет. 

Изображение: Alex Wild/University of Texas at Austin

На помощь выживанию пчел приходят "инженерные бактерии". Они живут в кишках медоносов и работают, как биологические фабрики: они фактически выделяют лекарства, защищающие пчел от двух основных причин разрушения колонии. А это — клещи варроа и вирус деформированного крыла. 

Искусственно созданный биом легко помещается внутрь пчелы и ограничен в распространении: бактерии не могут перекочевать на другие виды. Результаты неплохие: заражение вирусом уменьшилось на 36,5%, клещами — на 70%. 

Подводный робот исследует ледники Антарктиды

Ледник Туэйтса — это огромный массив льда в Западной Антарктике, которого все очень боятся, потому что он может растаять и тем самым поднять уровень мирового океана. 

Именно поэтому ученые Технологического института Джорджии решили, что неплохо будет взглянуть, как он себя чувствует, изнутри. И подослали к нему робота. 

Сейчас на долю ледника Туэйтса приходится около 4% глобального повышения уровня моря. Исследователи боятся, что разрушение ледника может привести к повышению мирового океана на целых 63 сантиметра. 

Изображение: schmidt.eas.gatech.edu 

Роботизированная субмарина поплавала у основания ледника, записала видео и наснимала много-много изображений.

"Посещение линии заземления является одной из причин, по которым работа так важна, потому что мы можем подойти к ней и реально измерить, где она находится", — сказала Бритни Шмидт из Технологического института Джорджии. — Это первый случай, когда кто-либо видел зону заземления большого ледника под водой, и это место, где может происходить наибольшая степень таяния и дестабилизации".

Подводный робот Icefin был разработан инженерной лабораторией Шмидта в штате Джорджия. Он проплывал по 15 км туда и обратно в течении пяти миссий. 

В ближайшее время команда опубликует подробное исследование на основании данных, собранных во время полевой кампании, и расскажет, насколько высок шанс разрушения льдов Антарктиды. 

Неандертальские гены у африканцев

Когда-то давным давно на планете жили неандертальцы. На сегодняшний день от них остались лишь гены в нашей ДНК, свидетельствующие о развратных оргиях наших предков. Сами неандертальцы то ли вымерли сами, то ли пали жертвой наших развратных и кровожадных предков. 

Генетическое наследство неандертальцев влияет на уровень холестерина, расстройства пищевого поведения, накопление жира в кишечнике, развитие шизофрении, даже на тон и цвет кожи и риск никотиновой зависимости.

Изображение: pixabay.com

Считалось, впрочем, что люди с африканским происхождением лишены генов неандертальцев в своих ДНК. Недавние исследования, опубликованные в Cell, доказали, что это ошибка. 

Новый метод анализа геномов выявил, что современные африканские популяции — считавшиеся свободными от неандертальцев — имеют смешанное наследие. 

Итак, считается, что в нашем ДНК около 2% от неандертальцев. В случае азиатов — на 20% больше. Но в геноме африканцев обнаружить эти следы не удавалось. Считалось, что с неандертальцами контактировали только те наши предки, которые ушли из Африки. 

Применив новый подход к 2504 современным геномам, исследователи обнаружили там остатки ДНК неандертальцев, которые были получены после того, как люди разбрелись по всей планете. Точнее говоря, около 0,3% генома среднего африканца когда-то принадлежало неандертальцу. 

Теперь ученые считают, что неандертальцы позже вернулись в Африку. Кроме того, часть неандертальских генов принесли с собой и наши предки, которые уже имели их в составе своих ДНК. 

Дмитрий Бунецкий, специально для Delo.ua