29.11.2011
Новости

   Насколько низко может опускаться температура жидкой воды? Оказывается -55 градусов по Фаренгейту (-48 градусов Цельсия; 225 градусов Кельвина). Исследователи из Университета штата Юта обнаружили эту самую низкую температуру жидкой воды, прежде чем та превратиться в лед.

   В начальной школе все мы изучали, что вода под нормальным атмосферным давлением замерзает при 32 градусах по Фаренгейту (0⁰ C), но это правило справедливо для воды с крошечными примесями.

   "Если у Вас есть жидкая вода, и Вы хотите сформировать лед, тогда Вы должны сначала сформировать малое ядро или основу кристаллизации льда в жидкости. Жидкость должна породить лед", - сказал химик и соавтор исследования Валерия Молинеро.

   Примеси в воде служат этой основой для кристаллизации льда. Но в очень чистой воде, "единственный способ, с помощью которого Вы можете сформировать ядро, это спонтанно изменять структуру жидкости", объясняет Молинеро. Она и соавтор Эмили Мур, опубликовали своё исследование в журнале Nature (Природа).

   При благоприятных условиях чистая вода может получиться очень холодной. Когда температура понижается, то жидкость переходит в другое промежуточное состояние жидкости со свойствами как жидкой воды, так и льда. Но это промежуточное состояние существует только в течение короткого промежутка времени. Его существование было трудно доказать. Исследователи из Университета Юты использовали компьютерное моделирование, чтобы наблюдать это удивительное состояние воды.

   "У этого промежуточного льда структура соответствует полной структуре льда и структуре жидкости", сообщила Молинеро, "мы решаем очень старую загадку о том, что происходит в сильно охлажденной воде".

14.11.2011
Новости

   Стаи рыб, синхронно перемещающиеся косяками, следуют простым правилам. Эти правила используют водители, управляя транспортным средством, сообщается в новом исследовании.

   Об исследовании, которое основывается на более ранней работе, показывая, что рыбы в многочисленных группах принимают решения лучше, чем люди или небольшие группы, было сообщено в докладе на прошлой недели в Национальной Академии наук.

   "Некоторые из самых невероятных факторов в природе происходят, когда животные формируют группы и движутся вместе и довольно-таки синхронно", сказал ведущий автор, Джеймс Герберт-Рид, аспирант Школы биологических наук при Университете Сиднея.

   Много теорий было выдвинуто о том, как животные могут общаться, чтоб достигнуть такого.

   "Но теперь мы находим, что это действительно просто", сказал Герберт-Рид.

   Исследователи следили за группами по два, четыре или восемь mosquitofish (гамбузиями), Gambusia Holbrooki, в квадратном бассейне в течение пяти минут, и изучали движения людей в таких же группах.

   С помощью специального программного обеспечения была создана модель рыбы, которая глазами следит за направлением и скоростью каждой соседней рыбы и реагирует на все изменения. Исследователи использовали методику, названную искусственными нейронными сетями для поиска закономерностей в данных.

   "Оказывается удивительное по синхронизации плавание рыб вызвано с помощью очень простых правил, которые заключаются в реагировании только на своих соседей", сказал Герберт-Рид.

   "Эти правила включают: 'ускорьтесь к соседу, который является далеко от Вас', и 'замедлите движение, когда сосед прав перед Вами'. Мы также обнаружили, что рыба реагирует только на одного ближайшего соседа в любой момент времени", сказал Герберт-Рид. "Когда мы едим на машине, мы используем подобные правила: мы замедляемся, когда чья-то машина перед нами, и ускоряемся, если есть кто-то, собирающийся врезаться в Вас сзади".

   Герберт-Рид говорит, что из стаи рыб редко страдают от столкновений или скоплений, правила, которые они используют, также потенциально могут быть применены к автоматизированным системам для решения транспортных проблем. "Если Вы могли бы спроектировать систему, где каждый автомобиль 'знал' нахождение других автомобилей, и они могли ответить друг другу и общаться друг с другом, то Вы избежите дорожных проблем", сказал он.

   Герберт-Рид сообщает, что следующим этапом исследований необходимо будет выяснить, как давно в эволюции рыб сформировались эти правила.

26.10.2011
Новости

   Ученые, измеряющие глубину Марианской впадины – самой глубокой части океана на планете – идентифицировали гигантских амеб, спрятанных милями воды от солнечного света. Существа называются ксенофиофорами. Ученые из Института океанографии Скриппса в Сан-Диего обнаружили их в холодных водах на глубине 6,6 миль под белыми колпачками.

   «Это очаровательные гиганты, прекрасно адаптированные к экстремальным условиям жизни, но, в то же время, очень хрупкие. Они еще практически не изучены» - сообщила Лиза Левин, биолог, занимающаяся изучением жизни в морских глубинах, и директор Центра биоразнообразия и сохранения морской жизни Скриппса.

   Ученые Скриппса сообщили, что ксенофиофоры являются одними из самых больших индивидуальных клеток, существующих на сегодняшний день, которые вырастают до размеров более 4 дюймов. Последние исследования показывают, что захватывая частицы из воды, ксенофиофоры могут накапливать большое количество свинца, урана и меркурия. Таким образом, эти существа очень устойчивы к воздействию больших доз тяжелых металлов. Они также прекрасно приспособились к жизни в условиях полной темноты, к низким температурам воды и высокому давлению морских глубин.

   «Идентификация этих гигантских клеток, обитающих на самой большой глубине нашей планеты, открывает совершенно нового морского обитателя для дальнейшего исследования биоразнообразия… и высочайшей адаптации к условиям обитания», - сказала Левин.

   Добраться до морского дна в этом месте невозможно без специального оборудования. Левин работала с Эриком Беркенпасом и Грехэмом Вильхельмом – инженерами, специализирующимися на дистанционном фотографировании, собирающими и запускающими «дроп камеры» из Национального географического общества. «Дроп камеры – это универсальные автономные камеры для подводной съемки на основе HD камеры с подсветкой внутри стеклянного пузыря», - объяснил Беркенпас.

   Поместив камеры с высокой разрешающей способностью в стеклянную сферу с толстыми стенками, ученые получили оборудование, выдерживающее сверхсильное давление океанических глубин. На глубине 6,6 миль вода может оказывать давление более чем 8 тон на квадратный дюйм. Жизнь на этих экстремальных глубинах удивительно обильна, несмотря на холод и давление.

09.09.2011
Новости

   Ученые надеются использовать естественную защиту коралла против вредных ультрафиолетовых солнечных лучей для того, чтобы создать солнцезащитную таблетку для людей. Команда ученых из King's College (Лондон) посетила австралийский Большой барьерный риф для того, чтобы раскрыть генетические и биохимические процессы, скрывающиеся за даром коралла, получаемом им при рождении. Изучение нескольких образцов исчезающего вида коралла Акропора вселило в них уверенность, что они смогут синтетически воспроизвести его ключевые компоненты, обеспечивающие защиту от солнца, в лабораторных условиях. Испытания на человеческой коже могут начаться в ближайшее время.

   Прежде, чем выпустить версию таблетки, группа ученых под руководством доктора Пола Лонга планируют испытать лосьон, в состав которого входят те же компоненты, что были обнаружены в коралле. Доктор Лонг заявил: «Мы не могли и не хотели бы использовать сам коралл, так как он является исчезающим видом». Вместо этого ученые скопируют генетический код, используемый кораллом для изготовления солнцезащитных компонентов, и поместят его в бактерию в лаборатории, которая может быстро воссоздавать его и производить в большом количестве.

   По словам Лонга, ученые уже в течение определенного времени знают, что кораллы и некоторые водоросли могут защищать себя от суровых ультрафиолетовых лучей в условиях тропического климата, вырабатывая собственные солнцезащитные средства, но до сегодняшнего дня не было известно, как они это делают. «Мы обнаружили, что водоросли, живущие на кораллах, вырабатывают компонент, который, по нашему мнению, передается и кораллу, и в последствие модифицируется в солнцезащитное средство. Это является преимуществом, как для самих водорослей, так и для коралла», - говорит ученый.

   «Это защищает от вредного ультрафиолета не только коралл и водоросли, но, по нашим наблюдениям, и рыб, питающихся на кораллах, поэтому можно смело утверждать, что защищающие от ультрафиолета компоненты проходят через всю цепь питания».

   В конечном счете, это может означать, что люди могут получать защиту от солнца для кожи и глаз, принимая таблетку, в состав которой входят эти компоненты, пока же команда доктора Лонга концентрирует все усилия на лосьоне.

  «Как только мы воссоздадим эти компоненты, мы сможем использовать их в лосьоне и протестировать на коже, слезающей после косметической операции по удалению складок на животе. Мы не можем знать, насколько надежную защиту от солнца он обеспечивает до тех пор, пока не начнем испытания. Но в новых улучшенных солнцезащитных средствах потребность существует».

   Еще одной долгосрочной целью исследования, проводимого Исследовательским советом по биотехнологическим и биологическим наукам, является выявление, могут ли процессы быть использованы в целях устойчивого развития сельского хозяйства в странах третьего мира. Природные солнцезащитные компоненты, обнаруженные в кораллах, могут быть также использованы для выращивания устойчивых к резкому воздействию тропического ультрафиолетового света урожайных растений.