Российские специалисты в области химии разработали более экономичный способ получения экологически чистого топлива из воды, а британские биологи создали бактерию с минимальным набором ДНК. Международная команда ученых выявила доказательства того, что начало Ледникового периода связано с падением кометы. Также российские астрофизики проанализировали влияние метеорных потоков на безопасность лунных экспедиций, а генетики восстановили геном вымерших морских львов, что открывает перспективы для возрождения этого вида. Подробнее об этих и других научных достижениях рассказано в еженедельном обзоре «Известий».
Российские ученые помогут возродить вымерших морских львовИсследователи из Европейского университета Санкт-Петербурга совместно с несколькими научными организациями Южной Кореи провели первое масштабное исследование генетического прошлого морских львов Токто — вида, полностью исчезнувшего с начала XX века, когда они обитали на юге Японского моря.
— Ранее численность морских львов Токто достигала нескольких десятков тысяч, однако в начале XX века их количество резко упало из-за интенсивной охоты на мясо, шкуры и жир, что связано с японской оккупацией Кореи. Особую опасность представляла охота на самок и детенышей. К 1950-м годам численность снизилась до 50–60 особей, а последний живой экземпляр был замечен в 1974 году, — рассказал «Известиям» соавтор проекта, руководитель лаборатории палеогеномики Европейского университета в Санкт-Петербурге Артем Недолужко.
В ходе исследования ученые сделали несколько ключевых открытий. Они подтвердили, что морские львы Токто являются самой древней линией, выделившейся первой из общего ствола, от которой затем произошли калифорнийские и галапагосские морские львы. Также было выявлено, что виды скрещивались с близкими родственными — северными морскими котиками и сивучами, что обеспечило лучшую адаптацию к изменяющимся условиям за счет генетического обмена (интрогрессии).
По мнению Артема Недолужко, их научная работа может стать основой для будущего возрождения вымершего вида с помощью методов генного редактирования.
В России разработали модель влияния Персеид на безопасность лунных миссийРоссийские и финские ученые создали компьютерную модель, описывающую воздействие метеорного потока Персеид на лунную экзосферу — облако ионизированных частиц вокруг Луны. В исследовании участвовали специалисты Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга, Уральского федерального университета, Института астрономии РАН и других организаций.
Персеиды являются пылевым следом кометы Свифта – Таттла, который ежегодно достигает земной атмосферы и вызывает метеорные дожди, а также воздействует на Луну. По результатам моделирования, большое количество очень легких метеороидных частиц массой до 5–10 миллионных долей грамма на квадратный сантиметр с высокой скоростью вступают в столкновения с лунной экзосферой, что существенно меняет ее состав, делая среду более разреженной.
— Этот процесс характерен для всех тел Солнечной системы без атмосферы. При подготовке лунных миссий необходимо учитывать такие явления, так как удары мельчайших частиц способны приводить к видимым повреждениям оборудования. Несмотря на малые размеры, частицы отличаются большой скоростью. На основе нашей модели можно предсказывать места и время повышенной опасности и направлять миссии в более безопасные районы или планировать работу экипажа с учетом этих факторов, — рассказала старший научный сотрудник Extra Terra Consortium Уральского федерального университета Мария Грицевич.
Кроме того, созданная модель поможет глубже понять эволюцию Солнечной системы, поскольку кометы являются важными источниками информации о ее развитии.
Магнитные наночастицы ускорят производство зеленого водородаУчёные из Университета ИТМО разработали реактор, позволяющий быстрее и дешевле получать водород из воды. Предложенная технология увеличивает скорость процесса в шесть раз при одновременном снижении энергопотребления на 15%.
Как рассказали исследователи, главной инновацией установки являются модифицированные электроды, покрытые магнитными наночастицами железа и кобальта. Это способствует ускоренному расщеплению молекул воды и снижает затраты энергии.
— Магнитные наночастицы влияют на электронное состояние промежуточных соединений воды, ускоряя и делая реакции более эффективными. Благодаря этому уменьшается потребление энергии для активации процессов. Теперь на производство одного килограмма водорода требуется 48,8 кВт·ч вместо прежних 57,3, — сообщил «Известиям» аспирант химико-биологического кластера ИТМО, младший научный сотрудник Илья Шабалкин.
Он уточнил, что лабораторный образец, созданный с помощью 3D-печати, уже готов к тестированию на промышленном предприятии.
Ученый пояснил, что водород является перспективным топливом, но ограничен высокой стоимостью экологически чистого производства. Электролиз воды с использованием возобновляемой энергии называется зеленым, так как не приводит к выбросам парниковых газов.
Новое доказательство роли кометы в начале Ледникового периодаРоссийские ученые в составе международной группы обнаружили новые доказательства, подтверждающие версию начала Ледникового периода вследствие падения кометы.
Согласно этой гипотезе, примерно 12 800 лет назад на Земле внезапно похолодало из-за вхождения в атмосферу крупного космического объекта — кометы или астероида. При взрыве на большой высоте возникло облако частиц, которое заполнило атмосферу, блокируя солнечный свет и отражая тепло планеты.
Ранее следы этого слоя пыли находили в почвах и ледовых кернах, но отсутствовали данные из океана. Для устранения этого разрыва команда ученых из Университета Южной Каролины (США), Института физики Земли РАН и других организаций исследовала керны со дна моря Баффина у побережья Гренландии.
Анализ проб выявил частицы с никелем и железом, соответствующие по составу кометной пыли. Они были обнаружены вместе с микросферулами, которые состоят из кремнезема и железа.
— Вероятно, эти микросферулы образовались в результате атмосферных взрывов и ударов фрагментов кометы о поверхность, что привело к их широкому распространению, — отметили авторы статьи.
Ученые подчеркнули, что обнаружение ударного слоя в глубоководных отложениях расширяет возможности использовать океанические данные для изучения этого катастрофического события и его влияния на климат.
Бактерии с самым коротким генетическим кодом помогут создавать неуязвимые микроорганизмыГруппа ученых лаборатории молекулярной биологии Medical Research Council (Великобритания) создала бактерию Escherichia coli с радикально упрощенным генетическим кодом. В новом штамме количество кодонов уменьшено с 64 до 57 — это самый компактный геном, известный в природе.
— Проделанная работа заняла четыре года и потребовала множества экспериментов, — рассказал руководитель исследования Уэсли Робертсон.
Главное достижение ученых — доказательство того, что жизнь может существовать при гораздо более простом генетическом коде, чем эволюция создала изначально, что приближает появление новых биотехнологий.
Дублирование функций между кодонами позволяет убрать лишние элементы, освободив место для создания микроорганизмов с искусственными блоками ДНК.
Такие бактерии смогут синтезировать новые материалы и лекарства, отсутствующие в природе, а также окажутся невосприимчивы к вирусам с традиционным генетическим кодом, что делает их более защищенными.