Разные разности

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Глобальное потепление, вызванное парниковым эффектом, по-прежнему тревожит общество и побуждает ученых заниматься всесторонними исследованиями парниковых процессов, тем более что эти исследования гарантированно оплачивают различные фонды.

Известно, что закись азота (N₂O) повреждает озоновый слой атмосферы и вносит свой солидный вклад в парниковый эффект: N₂O действует примерно в 300 раз сильнее, чем CO₂, и после выброса остается в атмосфере значительно дольше — около 150 лет. Аммиак (NH₃) тоже вызывает парниковый эффект, но его молекулы менее стабильны в атмосфере.

Откуда берутся закись азота и аммиак в атмосфере? Ученые считают, что крупнейший их источник — это глобальное сельское хозяйство. Значительная часть этих выбросов, около четверти, происходит на пастбищах. Животные на выпасе обильно орошают землю продуктами жизнедеятельности, а почвенные бактерии разлагают азотистый навоз и мочу жвачных животных с образованием аммиака, нитратов, нитритов и закиси азота.

Запретить животным испражняться невозможно, поэтому и проблема кажется нерешаемой. Но решать надо. И вот сотрудники Исследовательского института биологии домашнего скота (FBN) в Думмерсторфе предлагают добавлять в корм крупного рогатого скота ивовую листву. Разумеется, эту идею ученые проверили во множестве экспериментов — добавляли листья ивы в корм крупного рогатого скота.

Из предыдущих исследований известно, что растительные компоненты этих листьев, называемые дубильными веществами, изменяют азотный метаболизм животных. Однако листья ивы содержат не только дубильные вещества, но еще и салицилаты, такие как салицин, тремулацин и саликортин — предшественники обезболивающей салициловой кислоты. Как они влияют на выделение азотистых веществ?

Ученые провели серию экспериментов с участием восьми телят. Их кормили листьями ивы и крахмалистыми кормами в дополнение к траве, которую животные щипали на пастбище (сено люцерны не давали). Оказалось, что в моче животных содержалось значительно меньше мочевины, а вот гиппуровой кислоты стало больше. Ученые предполагают, что салицилаты в моче крупного рогатого скота ингибируют бактериальное превращение мочевины и гиппуровой кислоты в аммиак. А гиппуровая кислота, в свою очередь, подавляет активность почвенных бактерий, которые превращают азотистые соединения в закись азота.

И вот результат. В образцах мочи крупного рогатого скота, смешанных с почвой, содержалось на 14% меньше аммиака и на 81% меньше закиси азота, чем в образцах, взятых у контрольной группы, которую кормили без ивовой листвы. Да еще и приятный бонус нашелся — экспериментальная группа животных выделяла на 8% меньше мощного парникового газа метана (CH₄).

Может быть, ивовые листья вредны животным и замедляют их рост? Ничего такого неприятного исследователи не обнаружили. Что же касается пастбищ, то исследователи обратили внимание, что структура почвы незначительно, но улучшилась, усилилась гумификация и уменьшилось образование нитратов на пастбищах.

Ученые сделали вывод, что листья ивы в качестве кормовой добавки могут заметно снижать выбросы азота от животноводства, сохраняя при этом почву в безопасности и не нанося вреда пасущимся животным (Agriculture, Ecosystems & Environment).

Но ведь ива не единственное растение, листва которого содержит салицилаты. Есть, к примеру, тополь. Можно ли его листву использовать в качестве кормовой добавки? Исследованием именно этого вопроса сейчас занимаются немецкие ученые. И если ответ будет положительным, то на пастбищах начнут выращивать быстрорастущие виды тополя. Это позволит сокращать выбросы азота естественным способом.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Все наши читатели знают, что такое диоксины, или слышали о них. Диоксинами называют полихлорпроизводные дибензодиоксина. Эти долгоживущие вещества, способные накапливаться в природе, очень ядовиты. Один из наиболее токсичных, в каком-то смысле даже эталон, — это 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин (2,3,7,8-ТХДД, или TCDD):

Все ядовитые вещества химики и экологи стараются держать под контролем и нормировать их содержание в окружающей среде, иначе — беда. В 1976 году такая беда случилась в Италии на химическом заводе компании «Живодан» в городе Меда в Ломбардии. Здесь производили ароматику, в том числе 2,4,5-трихлорфенол, который шел на производство бактерицида гексахлорофена. Побочным продуктом этого процесса, особенно при повышенных температурах, был 2,3,7,8-тетрахлордибензодиоксин, тот самый TCDD (см. формулу выше). И вот произошла утечка этого вещества.

Токсичное облако в виде тумана накрыло в основном город Севезо. Спустя несколько дней жители загрязненных территорий начали жаловаться на симптомы химического отравления. Жителей пришлось эвакуировать. Непосредственно после аварии никто не погиб, но в дальнейшем здравоохранение зафиксировало всплеск онкологических заболеваний.

Вот почему крайне важно выявлять и держать под контролем все источники опасных диоксинов — и природные, и рукотворные. Известно, что диоксины образуются в процессе горения. А есть ли другие источники?

Исследователи из Чжэцзянского университета в Ханчжоу (Китай) изучили, как ведут себя в атмосфере летучие хлорорганические соединения (CVOC), такие как монохлорбензол, дихлорметан и перхлорэтилен. Эти вещества широко используют в промышленности и сельском хозяйстве. Встречаются они и в бытовой химии, например в красках и лаках, чистящих средствах и морилках. Через эти продукты, а также через свалки и мусоросжигательные заводы CVOC попадают в окружающую среду. Что с ними там происходит? Превращаются ли они в другие химические вещества в результате естественных процессов? Ученые решили получить ответы на эти вопросы.

Я уже сказала, что диоксины и дибензофураны могут образоваться при горении органики, даже древесины. Вот китайские ученые и решили проверить, существуют ли в атмосфере условия, которые допускают эти реакции. Ученые предположили, что катализаторами таких процессов могут служить оксиды железа и алюминия в атмосфере, а источником энергии — солнечная радиация.

Исследователи проверили эту гипотезу в лабораторных экспериментах и полевых испытаниях и пришли к выводу, что хлорированные органические вещества могут превращаться в атмосфере в токсичные диоксины. Этот фотохимический процесс протекает при каталитическом содействии частиц оксида железа (α-Fe₂O₃) и алюминия (γ-Al₂O₃), содержащихся в пыли и взвешенных частицах в атмосфере. При этом сначала образуются фенолы, которые впоследствии хлорируются (Angewandte Chemie International Edition).

Кроме того, дальнейшие испытания показали, что пыль оксида железа, загрязненная диоксинами, повреждает легочную и мозговую ткань мышей.

Вот так китайские исследователи обнаружили еще один источник опасных диоксинов, о котором до сих пор не подозревали. Видимо, в свете новых открывшихся обстоятельств придется пересматривать оценку рисков, связанных с диоксинами.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Солнце — самая близкая к нам и самая изученная звезда. А между тем мы многого не знаем, например, как выглядят полюса Солнца. Не знаем потому, что Земля и почти все космические аппараты вращаются вокруг Солнца в экваториальной плоскости. Поэтому любое изображение Солнца сделано именно с этого ракурса.

Солнце играет ключевую роль в земной жизни. Наша звезда производит примерно 3,8·10²⁶ ватт энергии каждую секунду. До Земли доходит всего около одной двухмиллиардной части этой энергии. Но и ее достаточно, чтобы поддерживать жизнь на Земле. Вот почему нам важно понимать, как Солнце работает, и предсказывать его поведение.

И здесь очень важны полюса Солнца. Они отвечают за формирование магнитных полей и потоков солнечной плазмы. До сих пор астрофизики занимаются моделированием роли полюсов в солнечных процессах, потому что у них не было возможности увидеть солнечные полюса.

Чтобы изменить ситуацию, Европейское космическое агентство ЕКА в феврале 2020 года отправило к Солнцу солнечный зонд Solar Orbiter. К началу 2021 года он приблизился к звезде и стал плавно переходить на эллиптические орбиты, все более и более наклоненные к полюсу.

16 марта 2025 года Solar Orbiter впервые вышел на такую траекторию наклона, которая позволила ему впервые увидеть южный полюс Солнца. А 23 марта солнечный орбитальный аппарат достиг максимального угла наблюдения в 17°. Первые снимки и данные этой наблюдательной кампании, полученные с помощью спектрографов и сканеров, уже опубликованы ЕКА.

И вот первое открытие — магнитное поле Солнца на южном полюсе в настоящее время пребывает в хаосе. Если силовые линии магнитного поля Земли упорядочены и проходят от одного полюса к другому с одинаковой полярностью, на южном полюсе Солнца ничего такого нет. Приборы показали, что там магнитные поля обоих полюсов беспорядочно перемешаны.

Это связано с сиюминутной фазой солнечного цикла. Сейчас Солнце находится на максимуме активности в своем очередном 11-летнем цикле. В течение такого цикла полосы самой сильной полярности и интенсивности магнитного поля, простирающиеся вокруг Солнца, постепенно перемещаются от солнечного экватора к полюсам. Когда солнечный максимум достигнут, магнитное поле ослабевает, и на полюсах происходят первые локальные изменения полярности, пока затем всё магнитное поле не «перевернется» и не восстановится заново. Смена полярности на Солнце происходит в каждом 11-летнем цикле.

Солнечное магнитное поле в настоящее время находится в фазе слабости и хаоса, типичной для солнечного максимума. В течение следующих нескольких месяцев астрономы будут наблюдать, как солнечное магнитное поле будет восстанавливаться. Затем, через пять-шесть лет, когда Солнце окажется в минимуме активности, оно достигнет своей наибольшей силы.

С помощью спектрографа SPICE, который измеряет спектральные линии химических элементов (водород, углерод, кислород, неон и магний) на Солнце, удалось визуализировать, как сгустки солнечной плазмы движутся вблизи полюса. Такие данные среди прочего приподнимут завесу тайны над тем, где и как образуется солнечный ветер (European Space Agency).

Солнечный орбитальный аппарат будет оставаться на наклонной орбите до 2026 года. Затем он еще раз обогнет Венеру и увеличит угол наклона своей орбиты до 24°.

А с 10 июня 2029 года космический корабль должен достичь максимальной высоты в 33° над эклиптикой. И все это время он будет присылать данные на Землю. Ученые из Университета Париж-Сакле полагают, что это произведет революцию в физике Солнца.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Два года назад на Землю прилетела «посылка» — капсула с образцом грунта с астероида, или планетоида, Бенну. Этот астероид размером 500 м в поперечнике и возрастом около 2 миллиардов лет открыли 11 сентября 1999 года в обсерватории Аресибо. Осенью 2016 года НАСА отправило к нему межпланетную станцию OSIRIS-REx. В 2018-м она вышла на орбиту вокруг астероида и в течение двух лет на расстоянии изучала планету. А еще через два года, в 2020-м, станция вплотную приблизилась к Бенну, выдвинула роботизированную руку, которая зачерпнула грунт с поверхности планетоида. Причем без особого сопротивления — грунт, содержащий пыль и более крупные фрагменты, оказался рыхлым. Видимо, гравитации было недостаточно, чтобы покрепче связать частицы между собой.

Еще через два года станция отправилась к Земле. В сентябре 2023-го капсула с грунтом приземлилась в пустыне американского штата Юта, неподалеку от Солт-Лейк-Сити. В общей сложности за семь лет аппарат проделал путь длиной 6,2 миллиарда км.

Капсулу вскрыли со всеми предосторожностями и нашли в ней почти 122 грамма вещества — больше, чем ожидали эксперты НАСА, и значительно больше, чем 5,4 грамма, которые японский зонд принес с околоземного планетоида 162173 Рюгу в 2020 году.

В исследовании образцов участвовала большая международная команда исследователей из более чем 40 лабораторий и научных центров. Исследователи предполагали, что в грунте Бенну содержатся органические вещества, прежде всего углеводороды. И теперь это можно было проверить.

Вообще, органика в космосе совсем не редкость. По состоянию на февраль 2025 года в список веществ, найденных в межзвездных облаках, входит около 330 различных молекул, и их число постоянно увеличивается. Солнечная система не исключение. Мы уже рассказывали о том, как в 2016 году европейский космический корабль Rosetta обнаружил на комете 67P/Чурюмова — Герасименко молекулу глицина, простейшую из всех аминокислот.

Но в этом смысле астероид Бенну оказался особенным. Как выяснили в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, Бенну содержит рекордное количество углерода по сравнению с образцами из Рюгу и с большинством метеоритов — 4,5% по весу. А это основа органики.

Еще один необычный результат — высокое содержание аммиака в породе Бенну, который заметно обогащен тяжелым изотопом N-15. Аммиак — это важный химический предшественник для образования пребиотических органических соединений, тех же аминокислот. Их тоже нашли в грунте Бенну — 14 аминокислот из 20, из которых складываются белки живых организмов на Земле. Шесть отсутствуют, в том числе глютамин и цистеин.

Правда, это может быть следствием некорректной экстракции веществ из грунта Бенну горячей водой (100°С). Дело в том, что обе эти аминокислоты разлагаются при нагревании. Впрочем, ни одну из этих шести аминокислот ни разу не находили и в других метеоритах. Скорее всего, полагают ученые, эти аминокислоты природа включила в биологические белки на более поздней стадии химической эволюции — возможно, только после зарождения жизни.

Исследователи нашли на Бенну множество химических строительных блоков для жизни. Это не только 16 аминокислот, это еще и все нуклеотиды для конструирования ДНК и РНК (аденин, цитозин, гуанин, тимин и урацил), последовательность которых кодирует наследственную информацию. Эти молекулярные строительные блоки возникли еще 4,5 миллиарда лет назад и, возможно, были важным источником «живого» органического вещества на молодой Земле.

А что же вода? Она ведь тоже необходима для развития жизни. И воду, точнее ее следы, нашли на Бенну. Судя по всему, в былые времена ее там было в достатке.

Астрономы считают, что небольшой астероид Бенну — это кусок, который откололся от большого предшественника в результате какого-то столкновения. На этом предшественнике, который возник за пределами Юпитера, были все предпосылки для образования жизни.

Как видите, химические строительные блоки жизни были широко распространены и путешествовали по всей Солнечной системе, в которой жизнь могла зародиться в любом уголке. Так что поиски жизни во Вселенной — не такая уж глупая и безнадежная затея.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Воздушный полог нашей планеты — не такое уж и спокойное местечко, точнее даже очень беспокойное. На Земле каждые три секунды взлетает или приземляется самолет. Одномоментно в воздухе находится от 11 тысяч до 16 тысяч воздушных судов, это зависит от сезона. Одним словом — оживленное движение во все стороны происходит над нашими головами на высоте 6–10 км.

Защитникам окружающей среды это не нравится, поскольку каждый самолет, сжигая в своем чреве керосин, выделяет углекислый газ, известный своей способностью вызывать парниковый эффект. Добавлять всякие нелицеприятные эпитеты типа «отвратительный» к парниковому эффекту не буду, поскольку благодаря именно ему на Земле появилась жизнь. Не будь его, на Земле было бы очень холодно, и жесткий ультрафиолет выжигал бы все малейшие попытки природы сформировать биосферу. Да и сырья для фотосинтеза не было бы.

Тем не менее лишний углекислый газ в атмосфере ни к чему, во всем нужна мера. Поэтому крайне желательно, чтобы самолеты не оставляли после себя в атмосфере парниковый газ. Возможно ли это? Возможно, если самолеты, подобно электромобилям и электробусам, перейдут на электрическую тягу.

Казалось бы, какие здесь проблемы? Ведь авто уже давно ездят на литиевых аккумуляторах. Дело в том, что литий-ионные аккумуляторы слишком тяжелые для самолетов. Плотность хранения энергии в них невелика — 300 ватт-часов на килограмм веса батареи. Этого слишком мало, для самолета нужно от 1000 Вт·ч/кг и больше.

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT, США), кажется, нашли решение — разработали топливный элемент, работающий на жидком металлическом натрии. В каком-то смысле это гибрид батареи и топливного бака, потому что натрий расходуется во время перелета, как бензин в баке, и его на земле надо восполнить, то есть залить новую порцию жидкого металла. Никакой зарядки, а обычная заправка.

Топливный элемент на натрии работает так. Представьте себе U-образную трубку, одно колено которой заполнено жидким металлом, а другое — воздухом. На границе раздела, где металл контактирует с воздухом, размещена пористая керамическая мембрана, которая играет роль твердого электролита. (Joule)

Все мы помним школьный опыт, который нам показывали на уроке химии: учитель бросал кусочек натрия в воду, и тот загорался, бешено носился по воде и иногда даже взрывался. Было очень хорошо видно, сколь много энергии выделяется при взаимодействии натрия с водой. В новом топливном элементе, по сути, происходит то же самое: натрий взаимодействует с кислородом и влагой воздуха (правда, не столь бурно), окисляется и превращается в оксид натрия. Энергия, которая выделяется в результате этой реакции, преобразуется в электричество и питает электродвигатель.

Как видите, никаких парниковых газов топливный элемент не выделяет. Более того, он их поглощает. Дело в том, что образовавшийся оксид натрия взаимодействует с влагой и СО₂, которые содержатся в воздухе, и превращается в бикарбонат натрия NaНCO₃. Да, вы не ошиблись, в пищевую соду. И этот образовавшийся отход можно смело выбрасывать в океан, где он совершенно органичен. Летит такой самолет, а из его выхлопных труб вылетает пищевая сода, растворенная в воде.

После рейса кассету с топливным элементом, в котором жидкого натрия уже нет — он израсходовался, заменяют новой, заполненной.

Решение выглядит оригинальным и как будто бы экономически целесообразным. Все мы знаем об ограниченности запасов лития на Земле — содержание лития в земной коре составляет 6,5·10^–3% по массе, а дефицит всегда ведет к росту цены. А вот с натрием нет проблем — его залежи в морской воде бесконечны, да и месторождений каменной соли изрядно. Содержание натрия в земной коре 2,27% по массе, то есть в несколько тысяч раз больше, чем лития. К тому же отработавший натрий возвращается в океан.

Но возникает дугой вопрос. На той высоте, где летают самолеты, влажность воздуха очень маленькая, меньше, чем в Сахаре (20% против 25%). Как же натрий будет взаимодействовать с таким сухим воздухом? Наверное, разработчики знают ответ.

Думаю, надо дождаться «полевых испытаний». Во всяком случае исследователи верят в успех. Иначе они не создавали бы компанию Propel Aero, которая собралась сделать топливный элемент размером примерно с кирпич, чтобы приводить в действие большой сельскохозяйственный дрон. Посмотрим. Даже интересно.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Насколько горожане здоровы и довольны своим городом? Исследователи из Барселонского института глобального здравоохранения (ISGlobal) разработали Индекс здорового городского дизайна (HUDI), который максимально способствует сохранению здоровья горожан. В соответствии с этим индексом, города оценивают по четырем категориям: городской дизайн, устойчивый транспорт, качество окружающей среды и доступа к зеленым зонам. Каждая категория включает 13 показателей, среди которых, например, плотность застройки и компактность города, инфраструктура для пешеходов, велосипедистов и общественного транспорта, загрязнение воздуха, способность сдерживать жару, а также доступность зеленых насаждений, прилегающих к жилью.

По этим критериям исследователи собрали данные для 917 городов из 26 европейских стран и оценили их по шкале от 1 до 10. В своем исследовании ученые опирались на эталонные значения там, где они есть, например — на допустимые уровни твердых частиц в воздухе. Если же для каких-то показателей эталонных значений не было, то исследователи считали за эталон показатели города с лучшим результатом. Затем взвешивали все 13 показателей и рассчитывали общую стоимость.

Конечно, нельзя сравнивать большие и малые города, у них разные проблемы. Поэтому массив городов исследователи разделили на пять групп в зависимости от численности населения — от менее 50 тысяч до более 1,5 миллиона человек.

И каков же результат? Первые места в рейтинге занимают небольшие города с населением от 50 тысяч до 200 тысяч человек. Особенно привлекательны с позиций Индекса здорового городского дизайна испанская Памплона и швейцарская Женева. Среди больших городов с населением от 500 тысяч до 1,5 миллиона человек первое место занимает столица Португалии Лиссабон, а среди крупных мегаполисов с населением более 1,5 миллиона человек лидирует столица Испании Мадрид — эти города не вредят здоровью горожан.

Разумеется, есть и отрицательные примеры — это те, кто попал в конец рейтинга. Среди них известный город Гамбург. Он оказался на 895-м месте из всех 917 исследованных городов.

Чем же плох Гамбург? Отчасти потому, что, согласно рейтингу, город слишком разросся, а хороших возможностей для езды в городе на велосипеде нет (The Lancet Planetary Health).

Максимальный балл, который мог набрать город, составлял 10. Но никто из 917 европейских городов не дотянулся до этой планки. Даже 7 баллов не набрали. Самая здоровая и комфортная для горожан Памплона и та набрала только 6,8 балла. Это говорит о том, что европейским городам надо заниматься улучшением городского дизайна, чтобы сберегать здоровье горожан. Такие вещи связаны напрямую. Кстати, данные по всем исследованным городам выложены в открытый доступ. Думаю, в ближайшее время можно ожидать прирост населения в испанской Памплоне и португальском Лиссабоне.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Каждый из нас уникален и неповторим, второго такого не найти. Разве что у кого-то есть гомозиготный близнец. Рисунок сетчатки глаза, узор отпечатка пальца, форма и рисунок ушной раковины у каждого свои, поэтому их используют для идентификации личности. Но этим набором биометрических параметров дело не ограничивается. Недавно выяснилось, что и дышим мы совершенно неповторимо.

В самом деле, дыхание — это высоко скоординированный процесс, ритм которому задает и контролирует наш уникально индивидуальный мозг. Значит, и дыхание исключительно индивидуально, если говорить о его ритме?

Эту гипотезу решили проверить исследователи из Научного института Вейцмана в Реховоте (Израиль). Они придумали и сконструировали аппарат, который позволяет непрерывно следить за воздушным потоком в носу, причем в каждой ноздре отдельно. Этот приборчик устанавливают на заднюю поверхность шеи, на холку добровольцу, концы трубок закрепляют под носом и предлагают испытуемому заниматься своими обычными повседневными делами в течение суток.

Через руки исследователей за два года прошли 97 добровольцев. Собрался массив данных, описывающий дыхание добровольца по 20 параметрам. Среди них — ритм дыхания и его стабильность, объем вдоха и выдоха, продолжительность вдоха и выдоха, регулярность и длительность пауз. Чтобы выявить в этом массиве закономерность, ученые призвали на помощь искусственный интеллект.

Тут-то и выяснилось, что дыхание очень индивидуально и так же уникально, как и отпечатки пальцев. Причем эта индивидуальность сохраняется при любом режиме дыхания — и когда испытуемый спит, и когда бегает, и когда работает или пьет чай с конфеткой. Используя индивидуальность носового воздушного потока, исследователи идентифицировали испытуемых с точностью до 96,8%. Так что тест на дыхание вполне имеет право на существование как биометрический маркер (Current Biology).

Более того, информативность дыхания оказалась куда большей. Выяснилось, что оно связано с различными показателями здоровья испытуемых, например — с индексом массы тела, уровнем тревожности, депрессии и др. Так, у добровольцев, которые испытывали беспокойство и тревогу (это ученые выяснили из анкет), вдох во время сна был короче, а паузы между вдохами — разной продолжительности.

Так что мониторинг уникального и индивидуального носового воздушного потока позволяет оценить физическое и психическое благополучие пациента.

Мы, конечно, и без всякого прибора интуитивно знаем, что тревожность и беспокойство меняют характер нашего дыхания. Но может ли это работать в обратном порядке? Может ли то, как мы дышим, вызывать у нас беспокойство или депрессию либо избавить от них? Эту гипотезу ученые намерены проверить в следующем исследовании. И если она подтвердится, то тогда можно будет использовать респираторную терапию при тревожных расстройствах.

…роботы, собирающие данные для тренировки искусственного интеллекта, создают пробки в интернете, затрудняют доступ к сайтам научных журналов и хранилищам фотографий, а порой их число на сайте заметно превышает число реальных пользователей (Nature)…

…обнаружение древнего белка, который имеет одинаковую функциональность в обоих хиральных формах, подсказывает, что граница между лево- и правозакрученными мирами не столь уж непроницаема (Angewandte Chemie)…

…из-за запрета американских Национальных институтов здравоохранения на перечисление за рубеж денег из американских грантов остановятся сотни клинических испытаний лекарств во многих странах (Nature)…

…использованные одноразовые маски можно превращать в водород и углеродные нанотрубки, получая при этом прибыль (Engineering)…

…в мире проходит 182 клинических испытания 138 препаратов от синдрома Альцгеймера, из которых 22 дошли до третьей фазы, и это внушает специалистам оптимизм (Alzheimer’s and Dementia: Translational Research and Clinical Interventions)…

…при сокращении федерального финансирования Гарвардский университет потерял более 1000 грантов на 2,4 млрд долларов, а Национальные институты здравоохранения — 600 на сумму 2,2 млрд долларов (Nature)…

…замедленное взросление увеличивает продолжительность жизни, по крайней мере, у дрозофил (Proceedings of the National Academy of Sciences)…

…создана дрозофила, способная потреблять кокаин: она поможет детально разобраться с генетическими механизмами пристрастия человека к этому веществу, а там и до генной терапии наркомании будет недалеко (Journal of Neuroscience)…

…искусственный интеллект в среднем придумывает более смешные мемы, чем человек, но шедевры ему не под силу (ACM Digital Library)…

…когда подросток часто гуляет в лесу или парке, его мозг развивается лучше, чем когда он безвылазно сидит в помещении, и это повышает успеваемость (Biological Psychiatry)…

…пожилой человек отлично разбирается в финансах до тех пор, пока у него вследствие синдрома Альцгеймера не разовьется старческое слабоумие (Тhe Gerontologist)…

…когда вода на глубине Южного океана нагреется на 0,25 градуса от нынешнего уровня, Западный ледовый щит Антарктиды начнет таять, и тогда уровень Мирового океана вырастет на 4 метра максимум за тысячу лет (Communications Earth & Environment)…

…никто не знает, почему из грозовых туч порой вместо града падают огромные глыбы льда (Nature)…

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Нам кажется, что камни — это старожилы на Земле, свидетели древних эпох, потому что они формировались в течение тысячелетий и даже миллионов лет. Но оказывается, что это вовсе не правило.

На западном побережье Англии, недалеко от промышленной площадки Дервент-Хо (Derwent Haugh), исследователи из Университета Глазго наткнулись на необычные камни.

В основном их структура соответствовала типичным так называемым обломочным отложениям. Но эти камни-обломки были с секретом. Они содержали кое-что внутри, что позволяло точно определить их возраст. Кое-что — это монета короля Георга V 1934 года, крышки банок для напитков с дизайном 1980-х годов, ключи, обрывки одежды и кусочки автомобильных шин. Все эти предметы, оказавшиеся в ловушке породы, позволили заключить, что найденным камням всего лишь несколько десятков лет от роду.

Почему вдруг здесь начали образовываться камни, точнее — начал каменеть мусор? Дело в том, что в Дервент-Хо с 1856 по 1980-е годы располагались чугунолитейные и сталелитейные заводы. Эти производства грязные, они порождают большое количество сыпучего шлака, который обычно складируют неподалеку от предприятий в так называемых отвалах, рукотворных горах.

Постепенно здесь вдоль побережья вырос двухкилометровый массив холмов, сформированных из печного шлака. Заводов давно нет, но холмы отходов остались. Они постоянно омываются морскими волнами, эродируют под действием ветра. А если учесть, что шлак содержит реакционноспособные кальций, железо и магний, то весь этот химический «компот» начинает взаимодействовать с водой и углекислым газом воздуха, порождая природные цементы (брусит, гетит и кальцит). Они-то и скрепляют намертво частицы шлака и пыли.

Частенько образование камня начинается с зародыша, кусочка бытового мусора, вокруг которого нарастает тело камня. И достаточно каких-то 30–40 лет, чтобы образовались новые камни с секретом внутри. Вот так за несколько десятилетий песчаный пляж на западе Англии превратился в каменистую пустыню (Geology).

Исследователи полагают, что подобное явление можно наблюдать на нынешних и бывших объектах сталелитейной промышленности по всему миру, особенно у побережья, где морская вода ускоряет образование цемента. Так что, если мы озабочены экстремальным количеством бытового мусора на свалках и отвалами возле промышленных предприятий, надо действовать, не откладывая в долгий ящик. Как выяснилось, мусору достаточно всего несколько десятилетий, чтобы окаменеть, а с этим работать куда сложнее.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Все мы наслышаны о внутрибольничных инфекциях, об инфекциях, устойчивых к антибиотикам. Вот почему медицинские работники носят рабочую одежду и часто моют и дезинфицируют руки.

Но беда нередко приходит, откуда не ждешь. В данном случае это — стиральные машины.

Больничные микробы распространяются по воздуху, при контакте с кожей, через слюну, а также через одежду персонала и пациентов и передаются окружающим, в данном случае — пациентам, врачам и медсестрам. Поэтому в больницах предусмотрена регулярная стирка больничной одежды, одежды медработников и персонала.

Интересно, что многие медсестры, врачи и другие работники здравоохранения Великобритании и США предпочитают стирать свою рабочую одежду дома, в бытовых стиральных машинах. И это, как показали исследования, большая ошибка.

Исследователи во главе с Кэролайн Кейру из Университета Де Монфор в Лестере стирали униформу медицинских работников в бытовых стиральных машинах шести разных моделей. Предварительно они намеренно загрязнили одежду кишечным микробом Enterococcus faecium. Для стирки ученые использовали разные моющие средства, а стирали в двух режимах — быстрая стирка и обычная. Причем каждая — при температуре 60° по Цельсию. Именно при такой температуре в течение не менее 10 минут положено стирать рабочую одежду персонала больниц. Затем исследователи посмотрели, остались ли в одежде бактерии энтерококка.

Оказалось — остались! В двух из шести стиральных машин экспериментальные образцы тканей после обычной стирки содержали опасные бактерии энтерококка. При быстрой стирке половина стиральных машин не справилась с полной очисткой тканей от бактерий. То есть функцию дезинфекции и обеззараживания стиральные машины не выполняли.

В чем же дело? А дело в том, что в некоторых машинах целевая температура в 60° не была достигнута либо она держалась недостаточно долго. По мнению исследователей, около половины всех стиральных машин не подходят для удаления больничных микробов с одежды персонала в соответствии с действующими правилами.

Но вот интересно — остаются ли микробы в самой машине после стирки? Чтобы выяснить это, команда взяла образцы биопленок из 12 стиральных машин: в ящике для моющего средства и под резиновым уплотнением барабана рядом с дверцей. С помощью секвенирования ДНК ученые исследовали, какие виды бактерий обитали в этих образцах.

Анализ показал, что микробы накапливались в восьми из 12 стиральных машин. Среди этих микробов были микобактерии, виды Pseudomonas или Acinetobacter, а также те, которые несут гены устойчивости к антибиотикам и, следовательно, не поддаются лечению антибиотиками. Оказалось, что некоторые бактерии, в том числе золотистый стафилококк и клебсиелла пневмонии, обитавшие в этих биопленках в машине, приобрели устойчивость к бытовым моющим средствам и к определенным антибиотикам.

Так исследователи пришли к выводу, что биопленки в стиральных машинах работают средой, в которой у микробов развивается устойчивость к антибиотикам. Поэтому многие бытовые стиральные машины не только не подходят для стирки одежды медицинских работников, но еще и активно участвуют в распространении внутрибольничных инфекций и устойчивости к антибиотикам (PLoS ONE).

Похоже, пришло время пересмотреть правила стирки униформы работников здравоохранения, чтобы невольно не помогать опасным патогенам распространяться. Например, в правилах можно было бы указать, что стирать в домашних стиральных машинах нужно при более высоких температурах и долго, никаких коротких стирок. И, что очень важно, саму стиральную машинку надо регулярно «стирать», то есть чистить, чтобы внутри не накапливались микробы. А лучше стирать униформу в промышленных стиральных машинах в медицинских учреждениях.