МОСКВА, 25 янв - РИА Новости. Облака оказались подходящим местом для обитания некоторых видов бактерий, глина в глубоких кратерах на Марсе может прятать следы жизни, сонеты Шекспира удалось зашифровать в молекулах ДНК, а особые гены "помогли" собакам стать "лучшими друзьями" людей - такие новости были наиболее интересными в мире науки на этой неделе.
Микробы, витающие в облаках
Европейские экологи обнаружили микробов внутри грозового облака и провели первую их "перепись", что позволило ученым объявить облака самой экстремальной зоной присутствия жизни на Земле.
Авторы работы пришли к такому выводу, изучая химический состав градин, упавших в районе города Любляны, столицы Словении, после одной из гроз в мае 2009 года. Оказалось, что зерна града содержали в себе свыше 3 тысяч видов органических соединений, большая часть которых обычно встречается в почве. Более того, ученым удалось обнаружить свыше 1,8 тысячи видов бактерий.
Большая часть этих микробов принадлежала к микроорганизмам из класса актинобактерий (Actinobacteria), гамма-протеобактерий (y-Proteobacteria), обитающих на листьях растений. По всей видимости, эти бактерии являются временными "гостями" облаков, попадая в них вместе с ветром и каплями воды.
Кроме того, ученые обнаружили в частичках льда и несколько видов бацилл, не встречающихся в почвах или на листьях растений, например бактерии из класса метилобактерий (Methylobacterium), приспособленных для "воздушной" жизни. В частности, оболочка этих микробов содержит в себе молекулы пигментов для защиты от ультрафиолетовых лучей. Кроме того, данные бактерии хорошо выдерживают перепады давления и умеют питаться самыми разными видами веществ, что увеличивает шансы на выживание внутри грозового облака.
Есть ли жизнь в марсианской глине
Глубокие кратеры на поверхности Марса содержат в себе следы глин, которые формируются только в присутствии грунтовых вод - это говорит о том, что на Красной планете могла существовать жидкая вода, а следовательно, и жизнь, даже после испарения ее океанов, выяснили астрогеологи и Института планетологии в Тусоне (Аризона, США).
Ученые сделали такой вывод, изучив на основе данных, полученных зондом MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) свойства отложений глины на дне глубокого кратера Маклафлин в марсианских "тропиках" в северном полушарии планеты. Астрогеологи заметили, что эти глины, судя по данным MRO, содержали в себе следы солей железа и магния. Подобные вещества не могут сформироваться без участия молекул воды, что говорит о "водном" происхождении глин в кратере.
Исследователи пришли к выводу, что жидкая вода могла существовать на Марсе при некоторых условиях на глубине в 2-5 километров очень долго, в течение нескольких миллиардов лет, до остывания недр планеты, а условия в марсианской почве были достаточно благоприятными с точки зрения кислотности, температуры и насыщенности микроэлементами для развития бактерий.
Руководствуясь этой идеей, ученые предлагают отправить следующий марсоход в один из глубинных кратеров, где удар астероида мог обнажить те части почвы, в которых когда-то существовала жизнь.
Притягательные лучи
Чешские и британские физики разработали экспериментальный прототип притягивающего луча, способного захватывать микроскопические частицы и двигать их в произвольном направлении, что является серьезным шагом на пути создания подобного прибора для работы в космических условиях.
Изобретение ученых состоит из двух лазеров, специального зеркала и компьютера, управляющего поляризацией и другими характеристиками излучателей. Во время работы прибора лучи лазера со специально подобранной частотой и поляризацией захватывают исследуемую частицу. В этот момент их поляризация и некоторые другие характеристики лазерного луча остаются одинаковыми, в результате чего положение частицы фиксируется. Для перемещения частицы в произвольном направлении ученые меняют поляризацию луча и положение одного из лазеров.
Физики проверили работу своего изобретения, попытавшись "поймать" и сдвинуть один из нескольких шариков из полистирола диаметром от 100 до 410 нанометров, плавающих в воде. По словам ученых, их изобретение хорошо проявило себя - в среднем, ученым удавалось сдвинуть шарик на 25-30 микрометров от его первоначальной позиции. Этот результат является рекордом для устройств подобного рода. Как утверждают ученые, дальность транспортировки можно легко увеличить, повысив мощность лазерного луча.
Земанек и его коллеги предполагают, что данное устройство в его нынешнем виде можно уже использовать в качестве одного из компонентов микроскопов, позволяющего ученым ловить отдельные частицы материи или живые клетки и перемещать их в нужном направлении. Кроме того, дальнейшее развитие этой технологии может стать основой для "космических" притягивающих лучей, при помощи которых космонавты будут захватывать неисправные спутники или фрагменты астероидов.
Шекспир, зашифрованный в ДНК
Специалисты Европейского института биоинформатики (EMBL-EBI, входит в Европейскую молекулярно-биологическую лабораторию, EMBL) предложили способ сохранения и безошибочного воспроизведения очень больших объемов информации различного типа, например сотен миллионов часов видео, на основе природного "банка данных" - молекул ДНК.
Молекулы ДНК представляются привлекательными для долговременного хранения больших массивов данных на носителях микроскопических размеров. Главным препятствием было то, что для этого надо использовать большое число небольших фрагментов ДНК, при "чтении" которых могли возникать ошибки.
Сотрудники EBI придумали, как уйти от этой проблемы - они предложили способ синтеза кусочков ДНК и воссоздания из них больших последовательностей с данными, который практически исключал ошибки при декодировании. Синтезировать нужные фрагменты специалистам EBI помогла американская биотехнологическая компания Agilent Technologies.
Биоинформатики переслали в Agilent Technologies текстовый файл со всеми сонетами Шекспира, аудиофайл речи борца за права чернокожих американцев Мартина Лютера Кинга "У меня есть мечта", фото здания EBI, скан первой статьи Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Крика - создателей пространственной модели структуры молекулы ДНК с ее описанием, а также инструкцию по дешифровке информации.
Американские биотехнологи синтезировали несколько сотен тысяч нужных кусочков ДНК, которые вместе были похожи на маленький кусочек пыли, и выслали их обратно европейским ученым. Те на основе своего кода воспроизвели записи - они "читались" без ошибок. Теперь в EBI намерены усовершенствовать свою "шифровальную" методику, чтобы приблизить практическое применение этого способа хранения информации.
Как собака стала "лучшим другом человека"
Предки современных собак оказались приспособлены к одомашниванию благодаря мутациям в нескольких генах, отвечающих за переваривание крахмала и некоторых других углеводов, чем не могут "похвастаться" волки и другие близкие родственники "лучших друзей человека", выяснила международная группа генетиков.
Ученые сравнили геномы 72 псовых млекопитающих, в том числе 12 волков из разных уголков мира, и 60 собак из 14 не связанных друг с другом пород. В итоге генетики нашли 14 одинаковых участков в ДНК всех изученных собак, которые сильно отличались от фрагментов генома волков, исполняющих схожие функции. Большая часть таких участков находилась в генах, отвечающих за развитие нервной системы. Это открытие подтверждает то, что предки собак пережили психологическую "перестройку", позволившую им приспособиться к жизни в обществе людей.
Особое внимание ученых привлекли три участка генома собак, связанные с пищеварением и обменом веществ. Проанализировав структуру генов в этих фрагментах ДНК, ученые поняли, что несколько мутаций в них "подарили" собакам способность переваривать крахмал и некоторые другие полисахариды.
Как считают генетики, появление мутаций в трех "крахмальных" генах было одним из ключевых моментов в истории одомашнивания собаки. Это изменение позволило собакам питаться той же пищей, что и их хозяева, сочетая в своей диете мясо с растительной пищей.
