Об открытии учеными яда тропического моллюска, нового вида рыб в Антарктиде, о производстве первой в мире 3D-ручки и других новостях науки в нашем обзоре.
Боевой инсулин
Географический конус (Conus geographus) — это хищный тропический моллюск. Недавно выяснилось, что этот медлительный обитатель дна, прежде чем парализовать жертву «гарпуном», дистанционно обездвиживает ее: когда мимо улитки проплывает рыба, конус выбрасывает в воду особое инсулиноподобное вещество, резко снижающее в крови жертвы уровень глюкозы. Это почти мгновенно лишает мозг и мускулы рыбы источника энергии, вызывая состояние, похожее на кому. После чего моллюск-хищник без лишней суеты поглощает свою добычу. Это свойство яда конуса, ранее неизвестное, описывается в новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Это уникальный тип инсулина. Его молекулы короче, чем любые другие известные нам формы этого гормона, которые были описаны для других животных. В яде конусов мы обнаружили этот вид инсулина в огромном количестве», — рассказал один из авторов статьи Балдомеро Оливьера (Baldomero Olivera) из университета Юты в Солт-Лейк-Сити (США).
Свое открытие ученые сделали, изучая особую стратегию охоты конусов. До недавнего времени оставалось непонятным, как малоподвижному обитателю дна удается заполучить в качестве добычи проворных мелких рыбешек. Наблюдения показали, что моллюск сперва обволакивает рыбу, и лишь потом впрыскивает яд при помощи гарпуна, причем рыба не делает попыток спастись.
Исследуя это явление, зоологи выделили и изучили геномные последовательности, обусловливающие синтез ядов в ядовитых железах моллюска. Они обнаружили два фрагмента, поразительно похожие на те, что отвечают за синтез гормона инсулина, регулирующего уровень глюкозы в организме у позвоночных животных, в том числе и человека. Причем уровень экспрессии генов инсулина превышала таковой для других компонентов яда. Анализ компонентов яда показал наличие в нем большого количества этого инсулиноподобного вещества.
Ученые провели большую работу для того, чтобы выделить из яда конусов этот таинственный гормон в количестве, достаточном для постановки эксперимента. Простое добавление его в аквариум с рыбой вызывал у нее состояние, близкое к состоянию комы — она теряла способность двигаться и сопротивляться.
Исследования показали, что этот вид инсулина присутствует в яде Conusgeographus и Conustulipa, использующих одни и те же способы охоты. Однако исследователи из университета Юты не нашли его в яде еще пяти видов рыбоядных конусов, охотящихся из засады при помощи «гарпунов», а также в яде конусов, питающихся моллюсками или червями.
Это «биологическое оружие» моллюсков-конусов может пригодиться в медицине как индикатор чувствительности человеческого организма к глюкозе. Открытый учеными «боевой» инсулин имеет в составе молекулы лишь 43 аминокислоты — это заметно меньше, чем у всех существующих вариантов этого гормона у позвоночных. Он может применяться в качестве базы для новых, более дешевых и действенных версий терапевтического инсулина.
А вообще этот моллюск хорошо известен коллекционерам и ценим ими за красивую раковину со сложным узором пятен в оттенках от нежно-серого до красновато-коричневого. Он вырастает в длину до 15 и в ширину до 10 см, живет в теплых прибрежных водах Индо-Тихоокеанского региона, в частности у берегов Мадагаскара, Мозамбика, Танзании, в Красном море. О яде географического конуса известно давно, как и то, что к нему нет противоядия и он весьма опасен для человека: лишь за последние десятилетия от него скончались не менее 30 неудачливых ныряльщиков. Яд в тело жертвы конус впрыскивает с помощью специального хоботка-«гарпуна», который в нужный момент мгновенно появляется из-под мантии моллюска. Этот яд обладает нервно-паралитическими свойствами и содержит большое количество белков. Исследования показали, что некоторые белковые соединения этого яда воздействуют на конкретные человеческие рецепторы боли, и могут быть в 10 тысяч раз эффективнее морфина. К тому же, в отличие от морфина, белковый яд географического конуса не вызывает привыкания и других побочных эффектов.
Интересно, что в живом мире похожую стратегию охоты использует хищная ящерица — аризонский ядозуб, чей яд содержит аналог гормонов, заставляющих организм жертвы мгновенно вырабатывать инсулин и впадать в ослабленное состояние. В медицине для лечения диабета уже используется синтетическая версия этого яда.
scientificrussia.ru
В Антарктиде обнаружен новый вид рыб
Специалисты Университета Северного Иллинойса нашли рыб ранее неизвестного вида подо льдом, толщина которого составляла около 750 метров. Научная экспедиция, занимавшаяся изучением шельфового ледника Росса, приступила к работам 8 января этого года. 16 января, пробурив лед на шельфовом леднике и опустив в скважину камеру, исследователи в течение нескольких часов обнаружили от 20 до 30 рыб, передаёт newsru.com.
«Ясно, что это была не просто случайная встреча, рыб была целая стая. Получается, что мы открыли новый вид живых существ», – говорит профессор Пауэлл, из американского Национального научного фонда (NSF).
Полупрозрачная рыба, сквозь кожу которой были видны ее внутренний органы, имела голубовато-розовый цвет и размер около 15 см. Затем ученые увидели еще несколько мелких рыб: черных и оранжевых, а также красных креветок и беспозвоночных морских обитателей.
Буровые работы проходили в районе Западного Антарктического ледяного щита, приблизительно в 850 км от края шельфового ледника Росса. В этом месте подо льдом есть слой морской воды, расстояние между ледяным щитом и дном составляет около 10 метров. Здесь нет света, а температура достигает экстремально низкого значения в минус два градуса Цельсия. Но даже в таких условиях, как выяснилось, может существовать жизнь.
STRF.ru
Как возникает запах дождя
Инженеры из Массачусетского технологического института, США, Янг Су Йонг (Young Soo Joung) и Каллен Бьюи (Cullen R. Buie) описали процесс появления специфического запаха во время дождя. Они показали, что капля дождя при соприкосновении с почвой деформируется и из нее вылетают крошечные пузырьки, которые захватывают с собой и молекулы почвы. Статья об исследовании опубликована в журнале Nature Communications.
Увидеть происходящее ученым помогла специальная видеозапись. На замедленном воспроизведении хорошо видно, как от капли, коснувшейся земли, отлетают пузырьки, похожие на пузырьки шампанского или мельчайшие брызги от разбивающихся о берег волн. Именно эти пузырьки, в которых содержатся и частички почвы, создают для нас специфический запах дождя.
При этом, по словам ученых, не все капли падают таким образом. Если капля падает слишком медленно, она просто впитывается в почву, если слишком быстро — разбивается и отскакивает. С этой точки зрения важен вес капли. Важна и структура той почвы, куда попадает дождь — например, при соприкосновении с песком описанного учеными эффекта не происходит. Таким образом, для возникновения особого запаха требуется дождь легкой или средней силы, а также сухая и достаточно твердая почва.
Интересно, что в английском языке для обозначения этого запаха даже существует специальное слово — petrichor. Сейчас выяснилось, что это, собственно, не запах самого по себе дождя, а скорее запах земли, ведь именно молекулы почвы имеют значение при данном механизме.
scientificrussia.ru
Стартовало производство 3D-ручки, разработанной российскими учёными
Производство первой в мире 3D-ручки с безопасными холодными чернилами по проекту специалистов томской группы компаний DI-Group стартовало в Китае. В апреле 2015 года изобретение станет доступно потребителю, передаёт РИА Томск.
По данным пресс-службы компании, с помощью томской разработки можно рисовать объемные фигуры, в том числе магнитные, ароматизированные и светящиеся в темноте. Ручка CreoPop безопасна для детей – в отличие от аналогов, она не нагревается. Работает прибор от аккумулятора. «3D-ручки с декабря 2014 года уже производятся в Китае, в апреле 2015 года первые ручки дойдут до потребителя», – говорится в сообщении.
Производство чернил для ручки планируется сохранить в Томске. Уточняется, что компания-разработчик привлекла инвестиции от пула инвесторов, возглавляемого фондом 500 Startups, в сумме 892 тысячи долларов, планируются и дополнительные вложения.
Ранее в компании сообщали, что разработкой томских специалистов заинтересовались покупатели в США, Европе и Азии.
strf.ru
