Артикль

 Как быстро растет наша способность видеть микромир! Вот три картинки, которые я публиковал по отдельности в разные годы. На первой – снимки молекул, сделанные с помощью атомно-силового микроскопа по методике, разработанной 2009 году в лаборатории IBM в Цюрихе. Там, кстати, видны не только ковалентные связи между атомами в молекуле, но и слабые водородные связи между молекулами (каждая из молекул размером где-то в нанометр). Десять лет назад мы увидели, что учебники химии не врут - молекулы действительно так выглядят. В центре второй картинки, сделанной семь лет назад Дэвидом Надлингером в стенах Оксфордского университета - уже один единственный атом (положительно заряженный атом стронция). Третья попала на обложку Nature в 2023 году. Это изображение кольцеобразных супрамолекул, включающих шесть атомов рубидия и один атом железа. Первые рентгеновские снимки отдельных атомов, сделанные с помощью синхротронного излучения, позволяют не просто увидеть атомы, но и отличить атомы разных химических элементов друг от друга. Еще недавно методы рентгеновской визуализации могли отображать только группы из тысяч атомов. А новый метод рентгена атомов, суть которого в объединении сверхъяркого «фонарика» - синхротрона, - и сканирующего туннельного микроскопа, позволяет увидеть не просто каждый атом, но и его тип. Ну разве не потрясающе быстро развивается наука? Хотя, конечно, верно и обратное - слишком медленно!

 ротрона четвертого поколения, можно будет рассмотреть тайную жизнь вирусов без кристаллизации - в динамике, в естественных условиях. А что касается историков, - помните обуглившиеся свитки из библиотеки Геркуланума, погребенной извержением Везувия? Как раз с помощью сканирования на синхротроне удалось получить тысячи срезов папируса и сделать из них 3D-изображения свитков, - трехмерные томограммы, с которыми теперь работают расшифровщики. Вот еще пример. В 2001 году талибы взорвали гигантские статуи Будды, украшавшие храм в афганском городе Бамиане. За развалинами обнаружились росписи VII века н. э. Анализ росписей, сделанный на французском синхротроне ESRF, показал, что их нанесли масляными красками. А ведь когда-то считалось, что масляные краски изобрёл Ян ван Эйк, живший на семь столетий позднее древних афганских мастеров. Запуска СКИФа ждёт и множество ученых других специальностей. Пишут, что эксперименты начнутся в октябре.

В наукограде Кольцово Новосибирской области достроили наконец синхротрон «СКИФ». Напомню, как работает один из самых ярких фонариков планеты и что удивительного можно разглядеть в его свете. Трудно найти иголку на полу в тусклой комнате. Но с мощным фонариком проще: яркий свет отразится от иголки, и вы её найдёте по блику. Синхротронное излучение - как фонарик, только его излучение состоит в основном из рентгеновских лучей, причем очень мощных и сконцентрированных. Благодаря тому, что рентгеновские волны очень короткие, в таком свете видны крошечные объекты: живые клетки и их органеллы, молекулы и даже отдельные атомы. Эти лучи могут просветить что угодно. Чем больше яркость, тем чётче картина и тем быстрее её можно увидеть (это важно, ведь процессы в микромире идут на огромных скоростях). В мире уже появились и более мощные источники синхротронного излучения, но они не пригодны для изучения биологических объектов – жесткое рентгеновское излучение сразу разрушает их. А на СКИФе смогли добиться невиданной ранее экстремальной фокусировки пучка, дающего максимально сфокусированный свет – поэтому для живых объектов ярче фонарика нет. Синхротронное излучение предсказали в 1944 году советские физики Дмитрий Иваненко и Исаак Померанчук, - они поняли, что если разогнать по кругу электроны до скорости, близкой к скорости света, то они, вращаясь, будут сбрасывать часть энергии в виде излучения. Оно включает весь спектр - и видимый свет, и ультрафиолет, и инфракрасное, и рентгеновское излучения. Чтобы получить синхротронное излучение, строят синхротроны – это ускоритель частиц размером со стадион, по "беговой дорожке" которого летят электроны. За секунду электрон успевает облететь полукилометровое кольцо сотни тысяч раз. Но энергия электрона быстро тратится, поэтому, чтобы скорость не падала, вместе с поворотными магнитами вдоль кольца ускорителя расставляют мощные акселераторы, которые компенсируют электронам энергетические затраты. Пролетая мимо отходящего от кольца канала, пучок электронов отправляет туда порцию излучения — сотни миллионов раз в секунду. Ни одна кинокамера не снимает с такой частотой. Имея на конце рукава соответствующую оптику, можно снимать своего рода «рентгеновское кино», чтобы разобраться в сверхбыстрых процессах. Такая мегамашина нужна всем: от вирусологов до историков. Синхротронное излучение позволило установить структуру рибосомы — «фабрики белков» живой клетки. Кристаллограф Ада Йонат получила за эту работу в 2009 году Нобелевскую премию по химии. На синхротронах изучают и отдельные биомолекулы: 70% изученных белков «рассмотрели» именно на этих установках. В марте 2020 года британский синхротрон третьего поколения Diamond Light Source помог быстро расшифровать структуру поверхностного белка коронавируса SARS-CoV-2 и начать поиск лекарства, которое бы этот белок блокировало. Но для этого пришлось очень долго и мучительно выращивать белковый кристалл (удачным оказывается один из тысячи). А с яркостью СКИФа, синх

жаропонижающее, 📷 Julius Kramer

Увлечены наукой и техникой? Хотите быть в курсе последних открытий и инноваций? Тогда https://t.me/+jLq8m4mOBr5lZjcy - идеальное место для вас! 🔬🚀 🔥 Получайте увлекательные и полезные материалы о современных научных открытиях, технических новинках, разработках и многом другом! Будьте в курсе передовых технологий и научных достижений!

в прошлом году ИИ нагенерил слов больше, чем человечество записало за всю историю

Галактику NGC 3628, красивейшую, прозвали Гамбургером... Может придумать ей название получше? 📷 George Williams

Баобабы словно растут корнями в небо. Эти деревья - как гигантские баки, - из хорошего баобаба удается нацедить сто тонн воды. А сколько им лет (часто - тысячи), точно определить не получается, - у них нет годичных колец.

🌟 Устали упускать возможности на растущем рынке криптовалют? 💰 Вам нужен надежный источник информации, чтобы быть в курсе последних трендов и новостей в мире криптовалют? Тогда BALANCE идеально подойдет для вас! 📈 Подписывайтесь и убедитесь в этом сами.

 Принимал тут экзамен у студентов с моего курса «Искусство и Наука». Экзамен у нас - это защита арт-проекта про будущее, в которое лично ты хотел бы попасть. При этом совсем не обязательно, чтоб это будущее целиком было прекрасной утопией, - достаточно любого элемента, который ты хотел бы изменить в настоящем. Экзамен такой, потому что, мне кажется, важно активизировать у них целеполагание, представления о желаемом будущем. Сейчас такие представления мало у кого есть, - в основном, по понятным причинам, люди будущего боятся. Выкладываю тут некоторые их проекты, - потому что это еще получается такой проективный тест, который показывает, чего хотят нынешние студенты. Посмотрите, какие на этот счет идеи у ребят, причем совсем не гуманитариев (у меня межфакультетский курс, - а факультета у нас в Центральном университете три, как в средневековых университетах, правда названия у них другие: искусственный интеллект, разработка и бизнес-аналитика). Вместе с миром быстро меняются и образы желаемого будущего, - кажется, еще в прошлом десятилетии они были совсем не такими.

 после ссоры с подругой https://vk.com/video-78004698_456240622

 Что это, дружеское лапопожатие? https://vk.com/video-78004698_456240619

  дело. Анализ сотен генеалогических деревьев выявил 166 вероятных случаев горизонтального переноса генов между этими группами. Чаще всего генами обменивались грибы с псевдогрибами, а лабиринтулы - с теретоспорами. Но как они переносят гены? Об этом пока не известно, - то ли с помощью все тех же вирусов, то ли как-то всасывают из окружающей среды чужую непереваренную ДНК и встраивают ее себе, то ли еще каким-то образом… «Главный вопрос уже не в том, происходит ли горизонтальный перенос генов у эукариот, а в том, как он происходит. Мы до сих пор очень мало знаем о механизмах, управляющих этим процессом», - говорят исследователи.

Это новость про то, как разные существа обмениваются генами, - то есть, про важнейший механизм эволюционных прорывов. Но начнем издалека, с вопроса о том, чем грибы отличаются от нас. Главное отличие, разделившее наши эволюционные ветви - в том, что мы перевариваем еду внутри тела, а грибы - снаружи (лишь начав готовить пищу, мы, можно сказать, приблизились к грибам). Мы, фаготрофы, заглатываем добычу, а потом перевариваем ее, а у грибов принято наоборот – они сначала выделяют из тела в окружающую среду ферменты, разлагающие пищу, а потом всасывают растворенные питательные вещества через клеточную мембрану, - за это их прозвали осмотрофами. Но грибы – не единственные осмотрофы, этот способ питания возникал несколько раз в разных ветвях эукариот. Растворенную органику всасывают еще три группы организмов, - лабиринтулы, теретоспореи и псевдогрибы. Не знаете таких? Конечно, ведь они простейшие, то есть одноклеточные, а мы не очень интересуемся одноклеточными: до 80% всех эукариот принадлежат к царству простейших и при этом на них приходится всего 3% описанных эукариотических видов. Родственниками эти четыре группы не назовешь – их ветви на древе жизни отделились от разных фаготрофных ветвей в разное время, от 700 миллионов до миллиарда лет назад. Но они на удивление похожи - своими нитевидными структурами для питания, крепкими клеточными стенками и физиологией усвоения веществ. Все эти группы выполняют важнейшую для биосферы работу - разлагают мертвую биомассу, возвращая в экосистему ключевые для нее вещества, такие как углерод, азот и фосфор. Но все перешли от к осмотрофии своим путем. В новом исследовании решили выяснить, идет ли речь просто о конвергентной эволюции, когда неродственные группы организмов независимо друг от друга разрабатывают схожие решения общих экологических проблем (например, крылья или глаза возникали много раз у разных групп). Или все-таки они обменивались генами? Еще недавно считалось, что «горизонтальный перенос генов» между разными ветвями эволюционного древа – явление очень редкое: если две ветви разделились, то и обмен генами между ними прекращается навсегда. Только бактерии сплошь и рядом меняются генами с другими разновидностями бактерий. Но в последнее время стали все чаще обнаруживать следы такого переноса и у эукариотов. Помните историю про гигантские вирусы, умеющие включать в свою ДНК гены, заимствованные у водорослей, - а потом передавать их другим водорослям? То есть, эти вирусы играют важнейшую роль ускорителей эволюции, передавая гены между разными видами. Даже в нашем геноме, среди генов, встроенных в него вирусами (8% нашей ДНК имеет вирусное происхождение) есть гены, которые вирусы, вероятно, стащили у каких-то других организмов. Исследование показало, что участки ДНК, связанные с осмотрофией, у этих четырех групп организмов тоже во многих местах совпадают . А значит, в мире простейших, который мы так плохо знаем, да и у грибов, горизонтальный перенос генов – совсем не такое исключительное

Дейнохейр – возможно, самый умный динозавр, если судить по черепу: с самым развитым конечным мозгом. Даже среди динозавров дейнохейры были гигантами - длиной 11 метров, массой 10 тонн. Всеядные, обитали вблизи пресных водоемов, ловили там рыбу и всех кого могли, закусывали растениями. По одной из методик подсчета, у него в конечном мозге (аналоге коры) почти 4 миллиарда нейронов, - больше, чем у макак и бабуинов. Конечно, чтобы судить об уме, хорошо бы еще знать, чем эти нейроны занимаются… Возможно, среди прочего, управлением руками, - у дейнохейров здоровенные передние лапы, они явно не только клювом щелкали, но и лапы для чего-то применяли.

 как перетаскивать манула (во-первых, нужна мать манула) https://vk.com/video-78004698_456240617

🌟 Хочешь узнавать удивительные факты каждый день? Подписывайся на https://t.me/+-Mae4ACxWsUxZWEy и узнай мир с новой стороны, открывай для себя удивительные истории и факты, которые заставят тебя удивляться и задумываться! Присоединяйся к нам, и каждый день станет увлекательным приключением в мире знаний! 🧠

 "Если задуматься - когда вы стоите в душе, на вас льется молекула воды, которая до этого была, возможно, в море, испарилась с поверхности в небо, стала частью облака, пролилась дождем в речку, попала в озеро, через систему водопровода добралась до вашей квартиры и попала в душевую лейку... грандиозная картинка, поражающая воображение, не так ли? Только она совсем неверна. Согласно посту математика Эрика Стансифера, ни одна из молекул воды, вытекающих из вашего душа, не сохраняет своей формы даже до контакта с вашей головой. Что уж там говорить о морях и озерах. Он пишет, что при обычных температуре и давлении вода ионизируется так, что на каждый миллиард молекул H2О приходится примерно 3 положительно заряженных иона. Это не свободные протоны, а чаще всего молекулы гидроксония (H3O+), - по сути, молекула воды, захватившая лишний протон, в которой вокруг атома кислорода расположены три, а не два ядра водорода. Связи между атомами в такой молекуле очень слабые, и она очень быстро "выстреливает" один из своих протонов наружу, и он тут же присасывается к другой молекуле H2О, и образует новый гидроксоний. Что такое "очень быстро"? По разным оценкам, от пол-пикосекунды до полторы, т.е. триллион раз в секунду. Этот процесс называется "механизм Гротгуса", и из-за этого быстрого обмена протоны намного быстрее диффундируют сквозь воду, чем другие заряды. Но по прикидкам Стансифера это также значит, что этот процесс случайным образом затрагивает каждую молекулу воды примерно 400 раз в секунду. Эту оценку не стоит слишком принимать всерьез, она может быть неверна даже в несколько раз (например, потому что неизвестно до сих пор, насколько часто гидроксоний "выстреливает" обратно тем же протоном, который к нему пришел, по сравнению с другими, а это сильно влияет на такие прикидки). Но даже и в этом случае крайне вероятно, что ни одна из молекул, вытекающих из душа, не сохраняет свои атомы до момента контакта с вашим телом". (Автор этого поста не я - скопировал пост математика Анатолия Воробья, сделанный по мотивам поста математика Эрика Стансифера). https://vk.com/video-78004698_456240616

В 2023 году международная команда ученых смоделировала и выяснила высоту величайшего цунами, которое устроил тот самый астероид диаметром около 10 км, упавший 66 миллионов лет назад на полуостров Юкатан, уничтожив динозавров и еще три четверти видов животных и растений. Взрыв высвободил колоссальное количество энергии — около 100 млн мегатонн в тротиловом эквиваленте. Это в десятки тысяч раз превышает мощность всех существующих ядерных арсеналов вместе взятых. Под полуостровом Юкатан в Мексике погребен ударный кратер Чиксулуб диаметром в 180 километров и глубиной в 20 километров. Но вернемся к цунами. Через две с половиной минуты после удара астероида из места удара поднялась стена воды, образовав волну высотой 4,5 км. До небес! По данным моделирования Университета Мичигана, через десять минут после удара эта первичная волна осела до 1,5 км в высоту, находясь уже в 220 километрах от точки удара, и продолжала кольцеобразно распространяться во все стороны по океану еще 48 часов.