lejecal: Наука

Забудьте обо всех классных вариантах марсианских жилищ, выращивании пищи и рытье туннелей, которые позволят нам защититься от опасного уровня радиации. Если мы не найдем способа, который позволит нам дышать на Марсе, то какой смысл будет от всех этих планов по колонизации? Однако ученые считают, что надежда на получения доступа к источнику свежего кислорода на Красной планете у нас все-таки есть. И эту надежду они возлагают на недавно обнаруженные цианобактерии.

Особенность цианобактерий заключается в том, что они питаются углекислым газом и выделяют кислород, живя при этом в настолько суровых условиях на Земле, что по сложности их можно сравнить с марсианскими.
На прошлой неделе международная группа исследователей опубликовала в журнале Science статью, в которой проводится связь между крошечными живыми организмами и возможностью человеческой жизни на Марсе.
Помните фотосинтез? Это процесс, при котором растения и другие организмы конвертируют солнечный свет в энергию. Цианобактерии тоже используют фотосинтез как источник энергии, но при этом способны поддерживать этот процесс с участием гораздо меньшего объема солнечного света, который требуется для выращивания ваших помидоров на даче. Ученые обнаружили несколько видов цианобактерий, обитающих в самых глубоких океанических впадинах.
Ключевую роль в процессе фотосинтеза играет хлорофилл – специальный пигмент, необходимый для производства энергии. Большинство растений и других организмов для конвертации видимого света в энергию используют хлорофилл-а. Международная группа исследователей в свою очередь обнаружила, что найденная ими цианобактерия использует особый тип хлорофилла – хлорофилл f — для конвертирования дальнего красного/ближнего инфракрасного света в энергию. И именно благодаря этому эти бактерии могут выживать в очень малоосвещенных средах.
«Это исследование позволяет переопределить уровень минимально необходимой энергии в виде света для поддержки процесса фотосинтеза. Этот тип фотосинтеза, вполне возможно, прямо сейчас происходит в вашем саду, под каким-нибудь камнем, находящимся в тени», — говорит соавтор работы Дженнифер Мортон.
Ученые уже находили живые бактерии в одних из самых засушливых, а также одних из самых холодных мест на нашей планете, например, в пустыне Мохаве, в Антарктиде и даже снаружи Международной космической станции. Таким образом, говорят исследователи, мы могли бы отправить цианобактерии и на Марс, где они будут производить кислород для колонистов.
«Это может звучать как научная фантастика, но космические агентства и частные компании по всему миру уже заинтересованы этой возможностью и хотят испытать все на практике в недалеком будущем», — говорит другой соавтор исследования Элмарс Краусц.
«Теоретически фотосинтез для производства кислорода на Марсе действительно можно запустить с помощью этого типа организмов».

О древних представителях рода Homo, неандертальцах, мы знаем лишь по останкам костей, наскальным рисункам и предположениям ученых. Но вскоре будет возможность более глубоко оценить не только ископаемые останки, но и самые настоящие анатомические структуры древних людей. Ведь группа ученых под руководством антрополога Сванте Паабо планирует до конца нынешнего года вырастить и изучить мозг неандертальца.

Несмотря на довольно серьезное заявление, ничего невозможного в работе ученых нет. Для своих изысканий они планируют использовать стволовые клетки человека и редактор генома CRISPR. При помощи последнего исследователи внесут в генетический код клеток ряд генов неандертальца, которые, по предположению экспертов, отвечали за развитие мозга и нервной системы. Таким образом генетическая перестройка «направит» стволовые клетки в сторону развития нейронов. В результате можно будет получить некоторые высокоспециализированные клетки мозга или даже целые органоиды.
Выращивание таких структур не ново. Уже давно небольшие фрагменты органов получают в лаборатории для, например, тестирования лекарств. Однако, в отличие от реальных органов, такие структуры имеют довольно характерную отличительную черту: при выполнении функции они только выполняют свою работу, а не «живут полноценно». То есть выращенные фрагменты мозга будут передавать сигналы друг другу, но не будут думать и чувствовать. Ученых, в первую очередь, интересует именно то, как образовывались связи между клетками мозга неандертальцев, а также время прохождения сигнала по нейронам. Ведь от этого зависит множество процессов от формирования рефлексов до процесса запоминания и объема памяти. Как заявил сам господин Паабо,
«Если у нас все получится, то мы узнаем, в чем наше главное отличие от неандертальцев. Опираясь на имеющиеся сегодня данные, невозможно точно сказать, что судьба неандертальцев сложилась печально из-за работы мозга. Однако это на сегодняшний день основная теория, и мы можем ее подтвердить либо опровергнуть».

Известно, что лепра – одна из старейших болезней, поражающих людей. А вот ее происхождение неизвестно. Ученые продолжают находить новую информацию о проказе, и она проливает свет на историю старейшего заболевания. Сегодня можно сказать, что болезнь могла зародиться в западной Европе, а ее главными распространителями могли стать белки.

Проказа, она же болезнь Хансена, поражает нервы, кожу, глаза и нос. Максимально распространено заболевание было с 12 по 16 век, однако и в наши дни сообщается о 200 тысячах новых случаев заражения ежегодно. Болезнь вызывается бактерией Mycobacterium leprae. Происхождение этой бактерии остается загадкой, но результаты исследования, опубликованного в PLOS Pathogens, позволяют сделать некоторые предположения.
Популярной точкой зрения считалось мнение о возникновении болезни в восточной Африке или на Ближнем Востоке и распространении миграционными и торговыми маршрутами. Согласно данным нового исследования, очагом болезни могла являться средневековая Европа. Доказательств нет, но авторы исследования нашли 10 различных штаммов проказы на территории западной Европы.
Кладбище Оденсе Св. Йоргена в Дании существовало с 1270 года по 1560 год. Главным образом именно оно попало под прицел исследователей из различных европейских институтов. В общей сложности ученые проанализировали останки 90 человек, похороненных в Европе с 400-х годов нашей эры до 1400-х годов. Каждые из проанализированных останков демонстрировали признаки скелетной деформации, которые говорили о проказе.
В результате работы с этими останками было идентифицировано, извлечено и реконструировано 10 геномов бактерии Mycobacterium leprae. Некоторые из них были уже известны науке, но ранее на территории Европы было найдено лишь два штамма. Нельзя с точностью сказать, что Европа стала очагом распространения проказы, но такое разнообразие найденных геномов намекает на это.
Кроме того, самый старый из найденных штаммов проказы, обнаруженный в останках человека, жившего в Англии между 415 и 545 годами нашей эры, очень похож на штамм, который встречается у современных красных белок. Они являются носителями штамма, который прекратил поражать европейцев более 700 лет назад. Это рождает гипотезу о том, что белки и торговля их мехом были фактором распространения проказы в средневековой Европе.