Эврика! (дайджест новостей науки)

Без глаз, а видит! Кто это?

Все покрытое иголками тело морских ежей можно считать подобием глаза, который способен различать предметы. К такому выводу пришли ученые из университета Дюка, изучавшие пурпурных морских ежей (Strongylocentrotus purpuratus).

У морских ежей, как и у их близких родственников морских звезд, нет глаз, но, тем не менее, они обладают некоторой способностью к видению окружающего мира. Похожие на шар, беспозвоночные чувствуют свет, который попадает на поверхность их тела.

Сонке Йонсен и Дивя Йеррамилли изучили, насколько хорошо видят окружающее пространство

39 особей Strongylo­cent­rotus purpuratus, взятых из дикой природы. Для этого биологи собрали небольшой хорошо освещенный контейнер, на стенку которого поместили изображение черного круга. Затем морских ежей сажали в сосуд и по тени следили за тем, как они передвигаются по нему.

Оказалось, что если использовался круг диаметром 6 сантиметров, животные ползали, не обращая на него никакого внимания. Если же первыя фигура менялась на диск диаметром 10 сантиметров, Strongylo­centrotus purpuratus начинали на него реагировать. Причем все по-разному. У одних он вызывал неподдельный интерес, у других – стремление удрать как можно быстрее. Вероятно, одни животные принимали черное пятно за хищника, а другие – за укрытие, пишут ученые в своей статье в «Journal of Experimental Biology». То, что морские ежи не реагировали на маленький диск, свидетельствует об их ограниченных визуальных способностях. Возможно, они просто не разглядели маленькое пятно.

--------------------------------------

У них свой «великий и могучий»

Обычно люди желают расшифровать язык кошек или собак, на крайний случай определить, о чем разговаривают дельфины или обезьяны. Но к языку существ со странным названием луговые собачки никто особого интереса не проявлял. И, как оказывается, зря.

Кон Слободчикофф и его коллеги из университета Северной Аризоны изучали социальную жизнь белохвостых луговых собачек (Cynomys gunnisoni) около 30 лет, все это время ученый со товарищи производил записи криков животных. Недавно биологи провели серию дополнительных экспериментов, показывая луговым собачкам модели койотов, ястребов и барсуков, сообщает «BBC News».

Кроме вышеперечисленных хищников, на C. gunni­soni также охотятся волки, рыси, хорьки и беркуты. Неудивительно, что, пытаясь защититься от опасности, несчастные зверьки развили сложную систему коммуникации. При приближении обидчика грызуны издают лающие звуки, своеобразные визги и писки. С одним таким «высказыванием» они могут выдать массу информации о хищнике, выяснили ученые.

Например, в одном из случаев они перевели крик зверька как «высокий, тощий койот на расстоянии быстро приближается к колонии». То есть сородичи вестника узнают о виде, размерах хищника, расстоянии до него и направлении приближения опасности. При этом человек слышит лишь ритмичные стрекотания различной длительности и частотной модуляции. Биологи обнаружили, что каждая особь обладает своим голосом, но для обозначения одних и тех же хищников используются соответственно одни и те же слова.

--------------------------------------

Норма сна — понятие растяжимое

Сколько сна необходимо здоровому человеку, решили выяснить ученые из университета Суррея. Оказалось, что с возрастом потребности меняются вовсе не так, как считалось ранее.

В нынешнем исследовании приняли участие 110 здоровых человек, которые никогда не жаловались на недостаток сна или на какие-либо его нарушения. В ходе серии экспериментов участники спали и просыпались в самых разных условиях. В периоды бодрствования испытуемых проверяли на сонливость.

Так, в первую же ночь представители разных возрастных групп показали следующие средние результаты: 433,5 ми­нуты, или 7,23 часа (возраст 20—30 лет), 409,9 ми-нуты, или 6,83 часа (40—55 лет), 390,4 минуты, или 6,51 часа (66—83 года). Любопытно, что та же тенденция наблюдалась и в фазе так называемого медленного сна, то есть более глубокого: 118,4, 85,3 и 84,2 минуты соответственно.

Однако на этом исследование не закончилось. Чтобы понять, насколько сонными были пациенты днем, специалисты предоставили испытуемым возможность заснуть еще раз. Участникам предложили лечь в постель в комфортной позе и попытаться заснуть. У разных групп среднее время, прошедшее до наступления сна, было следующим: 8,7 минуты (20—30 лет), 11,7 мин. (40—55 лет), 14,2 мин. (66—83 года). То есть здоровые старшие люди и днем хотели спать меньше молодых.

В статье в журнале «Sleep» ученые пишут, что, по их мнению, такие изменения считаются нормой. А вот что является тому причиной, еще предстоит выяснить.

--------------------------------------

Бабочки — не пыль на ветру

Оказывается, насекомые тоже знают, как воспользоваться потоками ветра, чтобы попасть в нужную точку максимально быстро. Об этом свидетельствует масштабное исследование, проведенное биологами из нескольких университетов Великобритании.

Долгое время ученые считали, что легкокрылые существа, путешествуя на дальние расстояния, иногда на сотни тысяч километров, полностью полагаются на волю ветра. Однако как тогда объяснить то, что осенью большинство ветров в Британии дуют с востока, а насекомые все же добираются до мест зимовки?

Возможно, бабочки, бражники, саранча, стрекозы и мотыльки вовсе не так глупы, как кажутся? Может быть, они используют те же сложные стратегии, что и перелетные птицы? Чтобы разобраться в этом вопросе, ученые использовали два вертикальных радара.

Ранее провести подобные исследования было практически невозможно. Насекомые совершают перелеты очень высоко над землей. Например, совка-гамма (Plusia gamma) движется на высоте 425 метров. Однако современная техника позволила проследить за миграциями более чем ста тысяч малых созданий.

Биологи среди прочего установили, кто, когда, в каком направлении и на какой высоте пролетал мимо радаров. Затем ученые использовали специальную программу — NAME, созданную в метеорологической службе Великобритании для слежения за загрязняющими атмосферу веществами. NAME сравнивала направленное движение насекомых и беспорядочные перелеты инертных частиц пыли. Оказалось, что насекомые вели себя в потоке воздуха весьма активно, выбирая тот ветер, что нес их в нужном направлении как можно дольше. «Мы выяснили, что, хотя наши подопечные и полагаются на ветер, они тщательно выбирают, с каким потоком им лететь», — рассказывает доктор Джейн Хилл из университета Йорка.

Во время миграции многие бабочки, к примеру, постоянно изменяют положение тела, если ветер начинает их тащить не туда, куда им надо. При этом их суммарная скорость, то есть самостоятельная плюс поток ветра, может достигать 90—100 км/ч. Получается, насекомые могут преодолеть 2000 километров от Африки до Великобритании за три-четыре ночи. В статье в журнале «Science» авторы отмечают, что компьютерное моделирование показало: частица пыли в тех же условиях пролетела бы на 40 % меньшее расстояние.

--------------------------------------

Нашли средство для лечения костей

Успешно испытала на мышах новый препарат против ломкости костей группа ученых в медцентре университета Колумбии в Нью-Йорке. Блокирующее выработку гормона серотонина средство показало феноменальный «ремонтный» эффект.

Связь между уровнем серотонина и остеопорозом изучалась давно. Несмотря на это, до сих пор наука мало что могла сделать для тех несчастных, чьи кости тончали и разрушались с каждым месяцем.

В ходе нового эксперимента Жерар Карсенти и его коллеги раз в день давали препарат под кодовым названием LP533401 подопытным грызунам, страдавшим одной из форм остеопороза. Результаты были ошеломляющими: через шесть недель от болезни не осталось и следа.

Выбранный с оглядкой на недавние исследования американцев препарат нацелен в первую очередь на регулирование кишечного производства серотонина. Несмотря на то что этот гормон известен в первую очередь как мозговой нейромедиатор, преобладающая его часть вырабатывается именно в кишечнике, а одна из основных функций серотонина — препятствовать излишнему разрастанию костей. В случае больного организма гормон превращается из заботливого садовника в палача и не позволяет восстанавливаться истончившейся кости.

По словам ученых, опубликовавших статью в «Nature Medicine», это открытие может дать зеленый свет новым методам лечения, ориентированным на восстановление уже поврежденных тканей, а не только на предотвращение развития болезни.

--------------------------------------

Всем сенсорам сенсор

Британская компания «Peratech» совместно с «Samsung Electronics» объявили о скором появлении сенсорного экрана нового типа. Его поверхность, созданная из уникального композитного материала, сверхчувствительна к силе нажатия — для надежной фиксации прикосновения достаточно ее смещения всего лишь на 2 микрометра.

Несмотря на то что сенсорные экраны существуют довольно давно, пока не появилось массовой и доступной технологии, позволяющей регистрировать не только факт нажатия, но и его силу. Инженеры из «Peratech» предлагают решить эту проблему, сделав покрытие экрана из специального токопроводящего композитного материала – QTC.

Quantum Tunneling Com­posite расшифровывается как «композитный материал с эффектом квантового туннелирования». Суть туннельного эффекта, поясним, состоит в перепрыгивании электронов между двумя проводниками, когда те находятся на близком расстоянии, но все еще разделены изолирующим слоем.

В QTC-поверхности туннельный эффект достигается благодаря использованию металлических частиц диаметром около 10 нанометров, по форме напоминающих утыканные шипами шары. Не касаясь друг друга, они при надавливании чуть-чуть сближаются и начинают эффективно проводить ток. Такой подход экономит много энергии по сравнению с поверхностью из проводящих полимеров с линейно падающим по мере нажатия сопротивлением.