О парадоксе, выявленном учёными во время знаменитого исследования «90+», времени возникновения первых звезд, полезности ГМО и других новостях науки в нашем обзоре.
Учёные готовы изменить взгляд на причины долгожительства
Большинство супердолгожителей курят, употребляют алкоголь, набирают лишний вес, пьют кофе, не уходят на пенсию слишком рано и даже могут иметь некоторые физиологические признаки деменции, но их мозг функционирует лучше, чем у людей в возрасте 50 лет.
Ученые сбиты с толку парадоксом, который был выявлен во время знаменитого «исследования 90+» (The 90+ Study), в котором были изучены данные людей в возрасте от 80 до 100 лет, не проявляющих симптомов когнитивного упадка. К своему удивлению, ученые обнаружили, что люди в этой уникальной группе не имеют чрезмерной экспрессии гена APOE 22, который, как полагали, защищает от деменции. Но все они имели более позитивный взгляд на жизнь, чем их сверстники, они больше заботились о близких отношениях и были очень активны – и диета, похоже, не имела к этому никакого отношения.
Данные томографии мозга таких долгожителей также показали, что в их мозге высока доля редких нейронов – нейронов фон Экономо (названных так в честь известного австрийского невролога). Это «социальные» нейроны, которые, как правило, дисфункциональны у людей с аутизмом, шизофренией и биполярным расстройством.
Доктор Эмили Рогальски (Emily Rogalski), профессор когнитивной неврологии в Северо-западном университете в Чикаго (Northwestern University in Chicago), отметила, что обстоятельства жизни и мировоззрение все чаще рассматриваются как неотъемлемая часть поддержания когнитивной функции.
«Полученные нами данные свидетельствуют о том, что отличительной характеристикой супердолгожителей является их яркая индивидуальность – у них уникальные «личностные профили». И даже когда присутствует значительные неврологические изменения, у них отличная емкость памяти, и долгожители могут поддерживать ее в течение многих лет», — рассказала Эмили Рогальски.
Выбрав 10 долгожителей из 74 людей подходящего возраста, команда доктора Рогальски следила за ними в течение 24 месяцев, а затем проанализировала их мозг. Сканирование мозга показало, что участники не были лишены клубков тау-белка, которые вызывают деменцию, и все же у них не было явных симптомов слабоумия, и они могли вести активную жизнь, невообразимую для большинства людей старше 90 лет. Подавляющее большинство участников эксперимента (71%) курят или курили ранее, а 83% по-прежнему регулярно употребляют алкоголь.
Средний возраст выхода на пенсию составляет 68,5 лет, но доктор Рогальски подчеркнула, что 18% супергероев даже не собирались уходить на пенсию, а остальные, как правило, заняты какой-то работой и после ухода на пенсию, или по крайней мере очень активны в каком-либо сообществе. «Волшебная таблетка» с точки зрения диеты так и не была найдена: никто из долгожителей не употреблял больше какого-либо особого продукта, многие из них очень любят гамбургеры и картофель фри, а единственное, что их объединяло – это сон продолжительностью не менее 8 часов в сутки.
По сравнению с их сверстниками они были также гораздо более социальными, и это можно считать еще одним признаком того, что одиночество – молчаливый убийца. Пока неясно, что именно является основным фактором активности и долголетия: наличие нейронов фон Экономо, которые были чрезмерно выражены в мозге супердолгожителей, или их активная жизненная позиция и оптимизм.
Нейроны фон Экономо встречаются только в мозге крупных млекопитающих и, как полагают ученые, обеспечивают особо высокоскоростные связи между различными отделами мозга. Они, как известно, развиваются пренатально на поздних стадиях беременности, а также в раннем младенчестве.
В отличие от большинства исследований деменции, проведенных до настоящего времени, исследование доктора Рогальски и ее команды не фокусируется на попытках обратить вспять распространение амилоидных бляшек и нейрофибриллярные клубки тау-белков, которые создают особые структуры в мозге людей с деменцией.
Доктор Клаудиа Кавас (Claudia Kawas), профессор неврологии Калифорнийского университета (University of California), отметила, что результаты этого исследования бросают вызов всему, что она узнала после десятилетий работы в этой области. «Я уже начинаю думать, что нам следует прекратить заниматься исследованиями и начать больше использовать наши тела и мозги. Эти люди чрезвычайно вдохновляют нас – они пьют вино, кофе, набирают вес, но они физически активны и в полной мере используют свой мозг. Может быть, это и есть секрет долгожительства, который мы столько десятилетий пытаемся отыскать», — заключила она.
medportal.ru
Когда вспыхнули первые звезды
Астрофизики под руководством Джадда Боумэна (Judd Bowman) из университета Аризоны (США) показали, что первые звезды возникли примерно через 180 миллионов лет после Большого Взрыва. Они избавили Вселенную от нейтрального водорода всего за 70 миллионов лет. Статья ученых опубликована в журнале Nature.
Ученые использовали возможности радиообсерватории Мерчисон в Австралии и набор инструментов EDGES. С помощью этих инструментов они провели исследование неба в диапазоне от 50 до 100 МГц. Их задачей было найти «провал» в спектре, испускаемом ранней Вселенной, соответствующий тому моменту, когда первые звезды уничтожили весь свободный водород.
При этом полученные цифры входят в противоречие с современными представлениями о том, сколько продолжались так называемые темные века Вселенной. Выяснилось, что либо материя будущих звезд охладилась быстрее, чем это предсказывает современная физика, либо что после Большого Взрыва температура была намного выше, чем считается. По предположению авторов работы, охлаждение могло произойти быстрее под воздействием темной материи, что, в свою очередь, должно изменить наши представления и об этой загадочной субстанции.
Ранее считалось, что первые звезды появились через 400-500 миллионов лет после Большого Взрыва. Если новые данные найдут свое подтверждение, то под сомнение будет поставлена вся нынешняя теория образования Вселенной.
scientificrussia.ru
С МКС будут наблюдать за перелётными птицами
Уникальный российско-европейский научный эксперимент «Икарус» позволит отслеживать с МКС направления и время перелетов мигрирующих стай птиц в планетарном масштабе, и при необходимости корректировать полеты самолетов, сообщил РИА Новости космонавт Олег Артемьев.
«У нас планируется 58 научных экспериментов. Все они важные, все выполним. Мне нравится российско-европейская программа «Икарус» по наблюдению из космоса за миграцией птиц. Это уже следующий шаг в орнитологии: раньше их окольцовывали, а сейчас на перелетных пернатых закреплены датчики, сигналы будут передаваться на МКС и фиксироваться оборудованием, которое мы установим на внешней поверхности станции во время выхода в открытый космос», — рассказал Артемьев.
Благодаря этому уникальному эксперименту ученые смогут не только с максимальной точностью установить маршруты перелетов птиц с одного континента на другой, но и выработать новые рекомендации для пилотов самолетов.
«В результате будет составлена карта, где и в какое время проходят потоки миграции пернатых. Это позволит безопасно корректировать полеты воздушных судов, и лучше понимать, как изменения на нашей планете влияют на маршруты перелетных стай», — уточнил космонавт.
scientificrussia.ru
Урожайности начальник и токсинов командир
Генно-модифицированная кукуруза оказалась безопаснее натуральной. За последние два десятилетия генетически модифицированная кукуруза стала на четверть более плодовитой, а содержание ядов плесневых грибов в ней значительно снизилось.
Заметки про ГМО — это такой новый вид стихов про любовь. Все в этом жанре уже сказано давным-давно. Есть счастливые люди, убежденные, что любовь все победит и приведет человечество к светлому будущему, а есть угрюмые отрицатели этого чувства, сводящие его к низменным проделкам злобных нейромедиаторов и половых гормонов. Так же и с генетически модифицированными организмами. Кто-то считает их панацеей от всех бед человечества, но еще большее число жителей Земли убеждены, будто биотехнологические компании внедряют ГМО только ради сокращения численности населения и прибыли на счетах.
Пока противоборствующие стороны до мозолей на пальцах спорили в интернете, итальянские ученые ударно поработали и дали объективную оценку пользы и вреда генно-модифицированной кукурузы. Результаты своего труда они оформили в виде метаанализа и опубликовали его в научном журнале Scientific Reports.
Итальянцы проделали гигантскую работу, изучив результаты более 6000 научных публикаций о ГМ-кукурузе, вышедших с момента появления этого растения в 1996-м и по 2016-й включительно. Они оценили, как с годами менялась урожайность генно-модифицированной кукурузы, качество ее зерен, а также содержание в них токсинов, вырабатываемых паразитами растений. Эти параметры сравнили с аналогичными для кукурузы, чьи гены менялись не в результате человеческих действий, а при рекомбинации («перемешивании») во время полового размножения.
Метаанализ показал следующее. Урожайность (килограммов на гектар) генно-модифицированной кукурузы выше, чем у обычной. В зависимости от сорта ГМ-растения обгоняют своих немодифицированных собратьев по этому параметру на 5,6 — 25,4 процента. Кроме того, в ГМ-растениях этого вида сейчас на 28,8 процента ниже концентрация микотоксинов, на 30,6 процента — фумонизина и на 36,5 процента — трихотеценов. Под первым названием скрываются ядовитые вещества, производимые плесневыми грибами. Фумонизин и трихотецены — это разновидности микотоксинов. Они способны подавлять иммунитет человека и сельскохозяйственных животных, нарушать образование клеток крови и вызывать внутренние кровотечения.
Получается, что генно-модифицированная кукуруза более безопасна, чем обычная: меньше риск отравиться грибными выделениями в результате ее поедания.
Противники ГМО часто обвиняют исследованную итальянцами кукурузу если не во вреде для здоровья, то по крайней мере в экономической бесполезности. Дескать, урожайность у нее не выше, чем у немодифицированной, так зачем тратить на ее создание деньги и время. Во-первых, мы уже убедились в том, что это неправда. А во-вторых, — и это самое забавное — никто не собирался менять кукурузе гены специально для большей продуктивности.
Вообще-то, сейчас существуют только две группы сортов ГМ-кукурузы: устойчивые к насекомым-вредителям и устойчивые к гербицидам, то есть веществам, убивающим сорняки. Если урожайность у них и повысится, то не за счет более крупных и многочисленных початков, а за счет того, что обычных плодов будет пропадать меньше. Так и получилось. Насекомые, пытавшиеся полакомиться устойчивой к ним кукурузой, погибали. А когда виды, которые сами по себе кукурузу не очень-то едят, «насильно» кормили ГМ-початками, ничего страшного с этими беспозвоночными, как правило, не происходило. Пострадали только невинные бракониды — насекомые, паразитирующие на вредителях, кукурузных огневках. Генно-модифицированные устойчивые к гербицидам растения не уничтожали своих зеленых собратьев, так что и они оказались безопасны для окружающей среды. Вдобавок ко всему стебли ГМ-кукурузы после сбора урожая разлагались в почве быстрее, чем-то, что осталось от немодифицированных растений этого вида. Aleiodes indiscretus из семейства браконидов на гусенице непарного шелкопряда.
Выводы из метаанализа итальянских биологов — весомый аргумент за выращивание ГМ-кукурузы. Они основаны на данных множества работ, выполненных независимыми коллективами ученых. Учитывая, что различные исследовательские группы получили сходные результаты, вероятность, что эти данные достоверны, весьма велика. Тут стоит отметить, что противники ГМО почти всегда в доказательство своей точки зрения приводят либо отдельные научные статьи (а не сотни и тысячи), либо и вовсе неопубликованные данные, проверить которые просто невозможно. Конечно, людей, верящих в абсолютный вред от генетической модификации и не привыкших думать над транслируемой ими информацией, новые данные ни в чем не убедят.
Но наша задача не в том, чтобы изменить чью-то точку зрения, а в том, чтобы предоставить читателям проверяемые факты. Граждане, склонные сомневаться не в фактах, а в добросовестности окружающих, нередко считают, что биотехнологические компании держат ученых на цепи и затуманивают им сознание пси-волнами.
Однако не всем известно, что первыми организмами, проводившими опыты по генной модификации растений для «народного хозяйства», были те, кому сознание никак не затуманить: у них его просто нет. Этими чудо-инженерами были микробы рода Agrobacterium. Их в 2015 году обнаружили в 291 (!) сорте батата — тропического растения, чьи клубни внешне весьма похожи на обычную картошку, только во много раз слаще. Из батата там, где он встречается, делают множество блюд. Но 8000 лет назад, еще до того, как люди стали есть батат, это растение заселили микроорганизмы — и оставили в нем часть своих генов. Что самое интересное, в ДНК ближайших диких родственников батата следов бактерий нет. То есть Agrobacterium дали этому растению что-то такое, что способствовало его одомашниванию. Может быть, это был приятный вкус, понравившийся древним людям, а может, особо крупные клубни, которые было легко выкапывать.
Выходит, что многие века Homo sapiens ели ГМО и не умирали от него и даже не болели! Да и экосистемы, в которых жил и живет генно-модифицированный батат, функционируют вполне неплохо. Что это, если не доказательство того, что ГМО — это вкусно и полезно? И дело не только во вкусе. Сейчас активно исследуют возможность создавать в растениях вакцины и препараты против злокачественных опухолей. Как будет здорово: съел помидор — и не надо делать болезненный укол, и не нужны курсы химиотерапии! И это не научная фантастика ближнего прицела.
Клинические исследования таких препаратов уже идут, а некоторые и вовсе давно завершены. Шпинат «учили» производить вакцину от вируса бешенства, картофель — от гепатита B, а кукурузу — от агрессивной кишечной палочки. Из самого нового: в начале 2017 года проводились испытания «выращенных» в ГМ-растениях вакцин против неходжкинской лимфомы и некоторых других видов рака на людях-добровольцах. Закончатся они, скорее всего, еще в нынешнем десятилетии. И тогда мы в очередной раз посмотрим, что же для жизни безопаснее — есть ГМО или болеть раком
chrdk.ru
Обзор подготовила Людмила Фрадкова, кандидат биологических наук
