Анализ прочтенных геномов 34 древних обитателей Северной Евразии, живших от 31 600 до 600 лет назад, показал сложную историю заселения северо-восточной Сибири, включавшую не менее трех последовательных миграционных волн. Мигранты в основном замещали своих предшественников, получая от них генетические примеси. Исследование показало, что палеолитические племена Северной Евразии были весьма мобильными, могли быстро мигрировать на большие расстояния и заселять обширные территории.
Процесс накопления мутаций в нормальных тканях организма на протяжении жизни и их связь с возникновением раковых опухолей пока мало изучены. Недавно две группы ученых провели детальный анализ структуры генов, ассоциированных с раком эпителия пищевода, у людей разного возраста. Оказалось, что даже у здоровых людей мутации сосредоточены в самых «онкогенных» из этих генов, но при этом наборы мутаций в здоровых тканях сильно отличаются от наборов, характерных для раковых заболеваний.
Французские ученые, изучив образцы ила со дна Средиземного моря и Тихого океана, обнаружили там анаэробных одноклеточных существ, которые умеют ориентироваться по линиям магнитного поля. Оказалось, что им для этого нужны бактерии-симбионты, которые не умеют самостоятельно двигаться и путешествуют, прикрепившись к поверхности клетки-хозяина и подпитываясь от нее молекулярным водородом.
Восточноафриканские верветки издают разные звуковые сигналы при виде леопарда, змеи и орла. А у зеленых мартышек, обитающих в Западной Африке, есть похожие сигналы для леопарда и змеи, но до сих пор не был зарегистрирован сигнал для угрозы с воздуха. Недавнее исследование показало, что зеленые мартышки могут подавать сигнал воздушной тревоги, реагируя на летающий квадрокоптер, причем их сигнал оказался похож на соответствующий сигнал верветок.
Для увеличения проницаемости пород и эффективности теплообмена при эксплуатации геотермальных электростанций воду закачивают на глубину под давлением. Это существенно повышает риск землетрясений, но раньше считалось, что можно избежать неприятностей, отслеживая мощность толчков. Пхоханское землетрясение 2017 года показало, что этого недостаточно и необходимо также анализировать положение гипоцентров.
В последнее время астрономия и астрофизика развиваются очень быстрыми темпами. Один только апрель этого года подарил сразу несколько ярких открытий — достаточно назвать получение первой «фотографии» черной дыры в галактике M87. Об этих результатах и о том, как будет развиваться астрономия в обозримом будущем, Алексей Левин побеседовал с одним из самых авторитетных американских астрофизиков Абрахамом Лёбом.
Формирование половых желез млекопитающих определяется не только половыми хромосомами. Важна и васкуляризация — «прорастание» кровеносных сосудов: в семенниках сосуды появляются уже на ранней стадии их развития, а в яичниках их почти нет. Новая работа американских ученых показала, что важна и иннервация гонад: при развитии яичников в них из нервного гребня мигрируют предшественники нейронов, а в семенниках нервные клетки не выявляются.
В ходе наблюдений за малоизученным сообществом шимпанзе в национальном парке Лоанго в Габоне зарегистрирован новый тип охотничьего поведения наших ближайших родственников. Почти все взрослые самцы данного сообщества в cухой сезон ловят черепах и раскалывают их сильными ударами о стволы деревьев. Как правило, добытчики делятся мясом с сородичами.
Долгое время считалось, что основной механизм синтеза тяжелых химических элементов — вспышки сверхновых. Но в начале мая в журнале Nature вышли две статьи, в которых описано моделирование двух альтернативных процессов, в ходе которых может идти r-процесс синтеза тяжелых элементов: слияние нейтронных звезд и гравитационный коллапс массивной звезды. Оба результата хорошо согласуются с определенными наблюдательными данными, так что до полной ясности в вопросе формирования тяжелых элементов еще далеко.
Международная группа палеонтологов, обработав собранный в арктической Канаде материал из протерозойских пород возрастом около 1 млрд лет, описала микробиоту, в числе которой были особые формы, по признакам больше напоминающие грибы. Их описали как самостоятельный вид Ourasphaira giraldae. Тщательный анализ этих остатков и обнаружение в их клеточной стенке хитина подтвердило, что это действительно грибы.
В двух недавних работах удалось показать, что у мышей при аутоиммунном энцефаломиелите — примитивном аналоге рассеянного склероза людей — Т-лимфоциты активируются дендритными клетками. Без взаимодействия с ними на границах центральной нервной системы Т-клеточный ответ минимален и воспаление подавляется. Рассеянный склероз гораздо сложнее своего мышиного аналога, но эти работы помогают больше понять о механизме этой болезни.
Эпигенетическое наследование — наследование приобретенных признаков, то есть фенотипических изменений, которые обусловлены не мутациями генов, а изменением их активности. Описанных случаев такого наследования у самых разных организмов уже много. Ученые из США отследили его механизм у нематод Caenorhabditis elegans до мельчайших деталей, доказав, что активность генов может наследоваться через связанные с ДНК молекулы модифицированных гистонов.
Главная проблема самой распространенной гипотезы формирования Луны, согласно которой Луна образовалась в результате столкновения с Землей другого небесного тела размером с Марс, — сильное сходство изотопных составов пород Земли и ее спутника. В рамках построенной японскими учеными модели, основанной на предположении о том, что в момент столкновения поверхность Земли была не твердой, а покрытой океаном магмы, эта проблема снимается.
Проведенное международной командой ученых биогеохимическое моделирование циклов углерода и серы на рубеже эдиакарского и кембрийского периодов показало, что они связаны с темпами поступления кислорода. Выявленные таким образом колебания уровня необходимого для жизни газа хорошо коррелируют с колебаниями биоразнообразия. Это подтверждает, что на кембрийский взрыв пришлось резкое повышение уровня кислорода в атмосфере и Мировом океане.
Денисовский человек до сих пор был известен лишь по скудным находкам из Денисовой пещеры на Алтае. Новый метод идентификации ископаемых костей по остаткам древних белков позволил установить, что нижняя челюсть, найденная в 1980 году в Тибете на высоте 3280 метров, принадлежала денисовскому человеку, жившему здесь 160 000 лет назад. Открытие показало, что архаичные Homo адаптировались к суровым условиям высокогорья намного раньше, чем считалось.
Исторически лунная поверхность считалась безводной: хотя вокруг Луны и есть газовая оболочка, она настолько разрежена, что не может удерживать воду. Современные данные, однако, указывают не только на присутствие воды в лунном грунте, но и на наличие круговорота воды между лунной поверхностью и атмосферой. Благодаря измерениям, проведенным аппаратом LADEE во время прохождения Луны через метеорные потоки, удалось построить количественную модель водного цикла.
Один из главных вопросов наук о Земле: когда начались тектонические процессы и, в частности, субдукция? Первые блоки континентальной коры возникли на Земле еще в архее, а достоверные признаки субдукции известны с раннего протерозоя. Недавнее исследование изотопного состава серы в сульфидных включениях алмазов показало, что атмосферная сера начала попадать в мантию около 3 млрд лет назад. Это указывает на то, что процессы субдукции шли еще в среднем архее.
Дискуссия о том, как образовались железные руды типа Кируна, продолжается уже полтора столетия, и пожалуй, высказаны уже все возможные гипотезы происхождения этих гигантских по запасам залежей апатит-магнетитовых руд, которые и сегодня обеспечивает более 90% производства железа в Европе. Недавнее исследование изотопного состава железа и кислорода магнетита из таких руд вносит определенность в один из самых спорных вопросов рудной геологии, подтверждая магматическую версию их происхождения.
Китайские генетики сообщили о создании одиннадцати трансгенных макак-резусов с человеческим вариантом гена microcephalin. Изменения этого гена предположительно сыграли важную роль в эволюции мозга и когнитивных способностей приматов в целом и гоминид в частности. Хотя мозг у трансгенных обезьян не увеличился по сравнению с обычными макаками, у них улучшилась кратковременная память, а в развитии коры появились неотенические черты, что также характерно для человека.
У многих животных наблюдается латерализация поведения — определенные действия они чаще совершают одной стороной тела, чем другой. Оказалось, что каракатицы не исключение: в стычках с конкурентами своего пола и при охране партнерш самцы гигантской австралийской каракатицы чаще смотрят на другую особь левым глазом, а доля «правшей» невелика. Но в такой нетипичной латерализации есть и свои преимущества: ее обладатели чаще выигрывают стычки.