МОСКВА, 18 мая - РИА Новости. Ученые нашли остатки метеоритов, миллиарды лет назад обрушивавшихся на Луну, предложили проект двигателя на антиматерии, который в два раза быстрее своих теоретических "конкурентов" и обнаружили "разделение труда" у бактерий. Кроме того, исследователи обосновали пользу питания строго по графику и предупредили о вреде фруктозы для памяти - такие новости были наиболее интересными в мире науки на этой неделе.
Метеориты-"бомбардировщики"
Планетологи из Института Луны и планет в Хьюстоне (США) обнаружили в образцах лунных пород, полученных экспедицией "Аполлон-16" сорок лет назад, фрагменты древних метеоритов, бомбардировавших естественный спутник Земли примерно 3,8 миллиарда лет назад.
Ученые нашли микроскопические шарики - хондрулы, как правило, существующие лишь в примитивных хондритах - богатых кремнием астероидах, образованных из первичной материи Солнечной системы. По словам планетологов, хондрулы состоят из минералов, которые нельзя обнаружить на Земле или Луне и которые часто встречаются в самых разных метеоритах-хондритах.
В частности, в большинстве образцов было достаточно мало железа, что отличает их от лунного грунта. Кроме того, микроскопические шарики содержали крайне мало никеля и очень много магния по сравнению с типичными земными породами, что исключает возможность загрязнения образцов в результате неправильного хранения или транспортировки реголита.
По словам ученых, химический состав шариков подтвердил, что они возникли внутри обычных и углистых хондритов, населявших Солнечную систему в эпоху поздней тяжелой бомбардировки.
Как отмечают исследователи, столь большое число хондрул подтверждает астероидную теорию бомбардировки Луны и уменьшает правдоподобность конкурирующей с ней кометной гипотезы. Последняя гласит, что планеты сталкивались в основном с кометами из внешних пределов Солнечной системы, а не с более близкими к ним астероидами.
Разделение труда по-микробному
Сложные сообщества из нескольких видов бактерий постепенно учатся не соперничать за ресурсы, а использовать продукты жизнедеятельности других видов на пользу себе и всей общине микроорганизмов, что экономит доступные ресурсы и является залогом процветания "коммуны" микробов, выяснили биологи из Имперского колледжа Лондона (Великобритания).
Ученые проследили, как ведут себя одни и те же бактерии в среде с большим числом соперников и при отсутствии конкуренции.
Биологи выращивали пять штаммов бактерий. Часть культур росла в условиях полного одиночества, а часть - в компании других микробов. Биологи позволили бациллам расти и приспосабливаться к новым условиям в течение 70 поколений, наблюдая за изменениями пищевых привычек бактерий и связанных с ними сдвигами в химическом составе питательной среды.
Оказалось, что "коллективные" микробы постепенно приспособились к новым соседям, наладив взаимовыгодный обмен питательными веществами и отходами жизнедеятельности. С другой стороны, бациллы-"одиночки" не демонстрировали подобных изменений в пищевых привычках.
По словам ученых, разделение труда и ресурсов помогло микробам не только улучшить свое положение, но и позволило процветать всему сообществу в целом. Такие бактериальные "коммуны" лучше и эффективнее перерабатывали питательные вещества, чем смеси из двух или трех штаммов бактерий, живших до этого в одиночестве.
По всей видимости, аналогичные перестройки в "разделении труда" происходят и при смене диеты в микрофлоре кишечника человека. Как полагают ученые, их открытие может помочь диетологам и другим специалистам в области питания разработать стратегии "дирижирования" микрофлорой в желудочно-кишечном тракте.
"Антиматериальный" двигатель-рекордсмен
Американские физики из академии "Вестерн Резерв" в городе Хадсон и Государственного университета города Кента разработали схему практически реализуемого двигателя на антиматерии, который позволит разогнать космический корабль до 70% от скорости света.
Новый двигатель в два раза быстрее своих теоретических "конкурентов" благодаря особому устройству сопла. Как объясняют ученые, сопло и камера аннигиляции всех видов двигателей на антиматерии представляют собой комбинацию из нескольких мощных магнитов, улавливающих продукты распада и направляющих их в сторону, противоположную движению космического корабля.
Для определения оптимальной реакции аннигиляции физики проанализировали возможные варианты распада антиматерии. Ученые выяснили, что столкновение антипротонов и протонов должно порождать пучки заряженных пионов - легких частиц, чья масса составляет седьмую часть от "веса" протона.
Моделирование показало, что аннигиляция антиматерии будет порождать пионы, ускоренные до 80% от скорости света, что значительно меньше ранее предсказанных 90%. С другой стороны, магнитное сопло сможет захватывать такие частицы очень эффективно, направляя примерно 85% из них в сторону, противоположную движению корабля.
По словам физиков, такая комбинация из относительно низкой начальной скорости пионов и высокой эффективности сопла позволит достичь 70% от скорости света. Такая скорость позволит экипажу кораблю наблюдать и изучать релятивистские эффекты, предсказанные специальной теорией относительности Эйнштейна.
Как отмечают ученые, относительно небольшая сила магнитного поля - около 12 Тесла - позволяет построить этот двигатель на основе современных технологий. Тем не менее, остается открытой проблема получения и хранения антиматерии в количествах, достаточных даже для самого короткого путешествия через космос.
Польза питания по часам
Ограниченное по времени питание может быть полезнее для фигуры, чем круглосуточный доступ к еде даже при равном потреблении калорий, это выяснили американские ученые из Института биологических исследований имени Джона Солка, проведя эксперименты на мышах.
Ученые предположили, что последствия для здоровья от неправильного питания могут быть отчасти результатом рассогласования между нашими биоритмами и расписанием приема пищи. Эти метаболические циклы критически важны для внутренних процессов: от расщепления холестерина до производства глюкозы, они должны запускаться, когда мы едим и выключаться, когда не едим.
Чтобы понять, как ограниченное по времени питание, без изменения в потреблении калорий, может предупредить заболевания обмена веществ, команда ученых кормила обе группы мышей обычной либо очень жирной едой по двум схемам доступа к питанию: по желанию или ограниченно по времени. Те мыши, которые питались в строго отведенные часы, продемонстрировали улучшение метаболических и физиологических ритмов. Они набрали меньше веса, и их печень пострадала меньше, чем у собратьев. Кроме того, ограниченные в питании мыши были менее раздражительны.
Ученые считают, что ограничение времени принятия пищи может стать частью изменения стиля жизни, чтобы помочь скинуть лишние килограммы тем, кто в этом нуждается.
Ешь фруктозу - идешь к склерозу
Диета с высоким содержанием фруктозы - одной из разновидностей сахара - может привести к значительному снижению способности к обучению, запоминанию и воспроизводству полученных навыков, но прием антиоксидантов - жирных кислот - может нейтрализовать это воздействие, выяснили биологи из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе.
Ученые провели серию экспериментов на крысах, чтобы выяснить влияние высокофруктозной диеты на мозг.
Одна группа лабораторных животных в течение шести недель вместо воды получала раствор фруктозы - разведенный кукурузный сироп, активно используемый в пищевой промышленности в качестве подсластителя и консерванта. Вторая группа помимо сиропа получала также антиоксидант - жирные кислоты класса омега-3 - в форме льняного масла и докозагексаеновой кислоты. Эти вещества защищают от повреждения синапсы - "контакты" нервных клеток.
Через шесть недель на фруктозной диете ученые проверили, насколько крысы способны вспомнить усвоенное и вновь отыскать выход из лабиринта.
Как оказалось, крысы, не получавшие жирных кислот, выбирались из лабиринта значительно медленнее, чем животные из второй группы. Кроме того, у крыс из первой группы была зафиксировано снижение синаптической активности нейронов. Это означает, что нервные клетки испытывают трудности при передаче информации друг другу.
Кроме того, у крыс, лишенных жирных кислот, повысилась устойчивость к инсулину, гормону, который контролирует уровень сахара в крови и регулирует синаптические функции мозга. Употребление фруктозы в больших количествах может блокировать способность нервных клеток использовать и запасать энергию, необходимую для мыслительных процессов.
Авторы исследования рекомендуют свести потребление фруктозы к минимуму и переключиться на фрукты и ягоды. Темный шоколад без добавления подсластителей тоже может быть полезен, заключают ученые.
