Немецкие исследователи научились на уровне отдельных клеток отслеживать трансформацию окраски каракатиц. Изменение окраски происходит из-за одновременного сокращения и растяжения миллионов клеток-хроматофоров, каждая из которых связана с отдельным комплексом мышц. Новая технология позволит разобраться, как каракатицам удается скоординированно управлять таким большим комплексом мышц, имитируя самые разнообразные цвета и текстуры.

20 октября в 4:45 по московскому времени с космодрома Куру, расположенного во Французской Гвиане, был запущен космический аппарат BepiColombo. Это всего лишь третья миссия к Меркурию — самой близкой к Солнцу и самой малоизученной планете земной группы. По плану аппарат достигнет цели через семь с лишним лет, а его научная программа продлится год.

Американские астрономы, которые давно занимаются поиском объектов на окраинах Солнечной системы, сообщили об открытии третьего объекта из внутреннего облака Оорта. Обозначенный 2015 TG₃₈₇, он позволил лучше оценить массу и заселенность этой зоны. Также ученые пришли к выводу, что параметры его орбиты не противоречат существованию гипотетической девятой планеты на окраинах Солнечной системы.

В нескольких эволюционных экспериментах на дрозофилах было показано, что адаптация к неблагоприятному корму иногда приводит к быстрому развитию частичной репродуктивной изоляции: мухи начинают преимущественно скрещиваться с партнерами, адаптированными к такому же корму. Попытка воспроизвести этот удивительный результат показала, что наблюдаемая половая избирательность может объясняться не разными предпочтениями мух, а разной степенью их активности или сексуальной мотивированности.

Шестидесятые годы прошлого века играют особую роль в истории астрономии. 55 лет назад, в 1963 году, в журнале Nature вышли статьи, посвященные квазару 3С 273. Их основной результат — то, что квазар удалось отождествить с далекой эллиптической галактикой, — можно считать открытием квазаров. А 50 лет назад, в 1968 году, в том же Nature вышли первые статьи с описанием пульсаров.

Терапия с помощью размноженных иммунных клеток пациента, отреагировавших на антигены раковой опухоли (неоантигены), уже применяется вполне успешно. Однако если в генах опухоли мутаций мало, то мало будет и неоантигенов, а значит иммунной системе пациента будет не за что «зацепиться». Для пациентки с тяжело протекавшим раком молочной железы удалось разработать систему отбора и клонирования лимфоцитов, эффективно атакующих немногочисленные неоантигены.

Половина Нобелевской премии по физике этого года была присуждена Жерару Муру и Донне Стрикленд за метод генерации высокоинтенсивных ультракоротких оптических импульсов. Благодаря их результатам удалось серьезно увеличить пиковую мощность лазерных установок, что позволяет, например, вести разработку относительно компактных ускорителей заряженных частиц, не уступающих традиционным.

2 октября Шведская Королевская Академия наук присудила Нобелевскую премию по физике американцу Артуру Эшкину, французу Жерару Муру и канадке Донне Стрикленд «за революционные изобретения в области лазерной физики». Эшкин отмечен за изобретение оптических пинцетов и применение их для изучения биологических систем. Муру и Стрикленд получили премию за разработку метода генерирования сверхкоротких оптических импульсов чрезвычайно высокой интенсивности.

Многие особенности формы и окраски цветов и плодов объясняются коэволюцией с животными — опылителями и распространителями семян. А является ли аромат спелых плодов специальной адаптацией для привлечения животных? Изучение запахов плодов мадагаскарских растений показало, что у видов, семена которых распространяются лемурами, аромат плодов сильно меняется в ходе созревания, а у тех, чьи семена распространяются птицами, остается почти неизменным.

Нобелевской премии по химии в 2018 году удостоены американка Фрэнсис Арнольд «за направленную эволюцию ферментов», а также Джордж Смит и Грег Уинтер из Великобритании — «за фаговый дисплей пептидов и антител». Эти исследования объединяет то, что разработанные методы получения полезных для человека полипептидов основаны на имитации биологической эволюции — то есть сочетании случайной изменчивости и неслучайного отбора.

В 2018 году лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине стали Джеймс Эллисон из США и Тасуку Хондзё из Японии, независимо открывшие и изучавшие один и тот же феномен. Они обнаружили два разных чекпоинта — механизма, с помощью которых организм подавляет активность Т-лимфоцитов. Если заблокировать эти механизмы, то Т-лимфоциты отправляются на битву с раковыми клетками. Это называют иммунотерапией рака, и она уже несколько лет применяется в клиниках.

Hox-гены играют важную роль в передне-задней разметке тела и дифференцировке сегментов у «высших» (билатерально-симметричных) животных. У книдарий, представителей «низших» животных, тоже есть Hox-гены, однако их роль в онтогенезе до сих пор была не до конца понятна. Американские биологи показали, что у модельного представителя книдарий, актинии нематостелы, Hox-гены регулируют формирование гастральных карманов по той же общей схеме, что и формирование мезодермальных сегментов у билатерий.

Вопрос происхождения змей и образа жизни, который вел их предок, до сих пор остается одной из нерешенных эволюционных загадок. Традиционно предлагаются три гипотезы: подземная, морская и наземная. Анализ сотен видов чешуйчатых рептилий, проведенный европейскими учеными, объединил данные по морфологии, экологии, филогенетике и палеонтологии. Он указывает на то, что последний общий предок настоящих змей обладал небольшим черепом и был адаптирован к подземному роющему образу жизни.

Самое грандиозное массовое вымирание в истории Земли, произошедшее в конце пермского периода, совпадает по времени с формированием Сибирских траппов. В связи этих двух событий ученые уже практически уверены, но пока не очень ясно, в чем она состоит. Сравнение состава ксенолитов в образцах пород, вынесенных на поверхность до и после этих событий, подтверждает гипотезу о том, что формирование траппов сопровождалось выбросами гигантских объемов галогенов и других летучих соединений, которые могли нанести непоправимый ущерб атмосфере Земли и вызвать биосферную катастрофу.

Дикинсония и ее родня (так называемые проартикуляты) — одни из самых странных и загадочных представителей эдиакарской биоты. Трактовки их места в системе живой природы варьировали от колониальных бактерий и гигантских протистов до наземных лишайников и высших животных (билатерий). Результаты изучения остатков эукариотических мембранных стеролов, сохранившихся в отпечатках дикинсоний, позволяют уверенно отнести их (а значит, и других проартикулят) к царству животных.

Палеонтологи обнаружили в меловом бирманском янтаре каллиграмматид — насекомых, которые напоминали современных бабочек. Благодаря замечательной сохранности удалось разобраться в особенностях строения их хоботков. С их помощью каллиграмматиды могли высасывать опылительные капли голосеменных растений, попутно занимаясь опылением. Видимо, из-за слишком тесной связи с голосеменными эти насекомые и вымерли.

Специалисты по квантовой химии из США исследовали водородную связь при помощи теории валентных связей. Для наиболее изученных типов водородных связей они определили вклад разных по природе факторов в общую энергию связи и установили, что в ряде изученных систем ковалентное взаимодействие может составлять более половины энергии водородной связи.

Ученые из МГУ, исследовав пробы многолетнемерзлых пород, установила, что загадочная воронка, обнаруженная в 2014 году в центральном районе Ямальского полуострова, образовалась благодаря явлению, ранее не наблюдавшемуся на Земле. Они описали ее формирование в терминах криовулканизма, тем самым не только предлагая новый механизм образования этих необычных кратеров, но и впервые описывая земной криовулкан.

Японские и американские биологи показали, что глутамат играет ключевую роль в передаче сигнала от поврежденных листьев к неповрежденным у модельного растения Arabidopsis thaliana. Они выяснили, что глутамат взаимодействует с глутаматными рецепторами, похожими на те, что используются в нервной системе животных. Это приводит к поступлению ионов кальция в цитоплазму и к активации генов, обеспечивающих защитную реакцию растения.

Раковые клетки находятся в условиях постоянной конкуренции, поэтому им выгодно быть разнородными. Выживут те, кто удачнее всех «придумает», как выделиться на фоне своих генетически одинаковых собратьев и одновременно с тем подавить ответ организма. Авторы свежей статьи в журнале Science Advances обнаружили новый механизм повышения разнообразия: опухолевые клетки могут сливаться с макрофагами, образуя клеточные гибриды. Более того, наличие таких гибридов в крови пациента позволяет прогнозировать дальнейшее течение болезни.