29 янв. 2009 г.

Объемное изображение хромосом - благодаря рентгеновскому микроскопу

Институт физико-химических исследований RIKEN (Япония) представил рентгеновский микроскоп , который позволяет получить трехмерное изображение клеточных органелл. Ученые ожидают, что он поможет в анализе структуры внутриклеточных белков, что является ключевым в разработке новых лекарств. Сообщение об этом было опубликовано в "Physical Review Letters".

С помощью рентгеновских лучей можно не только получить снимки внутренних органов человека, но и изучить строение таких структурированных тел, как кристаллы и молекулы ДНК. Однако если тело имеет величину порядка клетки, то рентгеновские лучи проходят сквозь него без взаимодействия, и поэтому с их помощью невозможно было изучать клеточные органеллы.

RIKEN использовал когерентное рентгеновское излучение, полученное на синхротроне SPring-8 (Synchrotron radiation facility) (г. Саё, префектура Хёго). Изучив дифракционную картину, полученную после прохождения рентгеновских лучей сквозь клетку, группе исследователей удалось визуализировать строение органеллы в двух и трех измерениях.

До этого, чтобы исследовать органоиды клеток, использовали электронные микроскопы, которые, однако, не позволяли проводить неинвазивное изучение таких плотных объектов, как, например, хромосомы.

Ёсинори Нисино (Yoshinori Nishino) из Научного центра SPring-8 RIKEN говорит: "Мы надеемся усовершенствовать установку таким способом, чтобы можно было наблюдать неповрежденные человеческие хромосомы".

Источник:
Asahi.com


24 янв. 2009 г.

'Хаббл' поможет находить внеземную жизнь

Так может выглядеть внесолнечная планета у звезды HD 189733

Фото: ЕКА, НАСА, M. Кормессер
(ЕКА/"Хаббл"), и НИКТ

Космический телескоп "Хаббл" НАСА обнаружил углекислый газ в атмосфере экзопланеты HD 189733b, которая расположена в 63 световых годах от Земли. Поскольку углекислый газ может быть побочным продуктом биологической деятельности, то возможность находить его на внесолнечных планетах является важным шагом к обнаружению внеземной жизни. Ранее на HD 189733b уже были зарегистрированы водяной пар и метан.

Первоначально "Хаббл" был предназначен для исследования отдаленных учасков нашей Вселенной. Однако со временем оказалось, что он может внести неоценимый вклад в астрофизику и сравнительную планетологию.

В исследовании астрономы использовали камеру ближней инфракрасной области и многообъектный спектроскоп "Хаббла". С помощью этих инструментов они изучали инфракрасное излучение HD 189733b, которое, исходя из внутренних областей планеты, поглощается газами ее атмосферы. Таким образом, до Земли доходит излучение, на котором молекулы атмосферных газов оставили уникальные спектральные отпечатки.

Наилучшие результаты можно получить для планет, чьи орбиты наклонены ребром к Земле, потому что в этом случае в системе регулярно происходят затмения - когда планета проходят перед, а потом за звездой. Если из общего излучения звезды и планеты исключить свечение только звезды (когда планета закрыта), то можно исследовать свойства атмосферы планеты.

Полученные результаты тем более интересны, что в 2013 году планируется запуск нового космического телескопа - имени Джеймса Веба. Он будет обладать более точными инструментами, и поэтому, как надеются ученые, его можно будет использовать для спектроскопического поиска следов биологической деятельности не только на далеких планетах-гигантах, но и на планетах земного типа.

Больше информации о космическом телескопе "Хаббл" читайте на сайте http://www.nasa.gov/hubble

Источник:
NASA

23 янв. 2009 г.

По итогам 3й Конференции "Женщины в физике" – Что мы можем сделать как научный коллектив

clip_image001Автор: Кристина Наттрасс (Christine Nattrass) , аспирант Йельского университета (Физика тяжелых ионов), коллаборант эксперимента RHIC в Брукхэвенской национальной лаборатории (BNL)

"В октябре я посетила 3ю Международную конференцию "Женщины в физике" (ICWIP) в Южной Корее. Как Йельский университет, так и Брукхэвенская национальная лаборатория сделали взносы в размере 5 000 долларов, и каждый из них дал возможность поучаствовать в конференции двум физикам из развивающихся стран. Это была хорошая возможность встретить женщин-физиков из других стран, обменяться опытом и помочь друг другу преуспеть в области, где во всем мире доминируют мужчины. Конференция длилась 3.5 дня, и в ней принимали участие представители более чем 100 стран.

Разговоры с другими женщинами об их опыте были поучительными. Существуют культурные отличия в проявлении гендерной предвзятости, но во многом наше положение одинаково, и в более развитых странах не всегда встречается большая беспристрастность. Одна из делегатов из Южно-Африканской Республики рассказала, как она за несколько лет организовала женский профсоюз в Южно-африканском институте физики. Она столкнулась со значительно меньшим противодействием со стороны мужчин и смогла организовать профсоюз женщин-физиков за существенно меньший срок, чем это удалось женщинам из Национального общества чернокожих физиков США или Австрийского физического общества. Многие развивающиеся страны имеют больший процент женщин-физиков, хотя и существует сильная отрицательная корреляция между заработной платой и статусом работ в физике, и процентом женщин, занимающихся физикой.

Пройдет еще немало времени, прежде чем женщины-физики получат равные с мужчинами перспективы и возможности. Отчет Массачусетского технологического института (MIT) о положении женщин в науке показал, что федеральные ведомства последовательно меньше платят, выделяют меньше лабораторного пространства и дают меньше грантов женщинам-исследователям, чем мужчинам с такими же квалификацией и научными достижениями*. Исследования в сфере экологии продемонстрировали, что статьи, написанные женщинами, принимаются чаще, если процесс принятия является двойным слепым, а не односторонним слепым**. Если говорить о более близкой нам области (физике высоких энергий),  то изучение распределения докладов в D0 эксперименте показывает, что женщинам нужно быть примерно в 2.5 раза более производительными, чем мужчинам, чтобы получить то же количество приглашенных докладов***. В среде с ограниченными ресурсами (чем наше направление в физике и являлись в последние несколько лет) выживание самого этого направления зависит от того, насколько эффективно мы поддерживаем и поощряем самых продуктивных исследователей – а сейчас мы делает это не очень эффективно.

Участие в конференции заставило меня задуматься о том, как наше научное сообщество может помочь в обеспечении равных возможностей для женщин. Все наши научные проекты являются международным сотрудничеством, и все участники должны провести некоторое время в BNL. Предполагается, что зарубежные участники будут использовать средства для профессионального развития, имеющиеся в лабораториях, и мы должны гарантировать, что они знают об этих ресурсах и пользуются ими. Мы также должны использовать наши достаточно частые научные собрания для того, чтобы женщины-физики получили возможность устанавливать деловые контакты и обмениваться научной информацией.

Одна из обычных проблем, с которой сталкиваются женщины-физики из развивающихся стран – это недостаток возможностей организовать женский профсоюз, общаться друг с другом, обмениваться информацией, получать советы по карьерному росту и т.п. Научное сообщество в области физики высоких энергий может облегчить некоторые из этих трудностей благодаря частым командировкам и встречам, которых требует ход наших исследований. Исполнительный комитет участников RHIC/AGS организовывает  комитет по вопросам карьерного роста и ярмарку вакансий на следующей конференции  "Quark Matter". Хотя эти усилия и не направлены исключительно на женщин, они принесут им огромную пользу, так как женщины обычно имеют меньший доступ к ресурсам по продвижению карьеры и обмену информацией, чем мужчины.

Совместные ланчи женщин также могут быть внедрены на собраниях и конференциях для того, чтобы женщины, находящиеся на начальных этапах  своей карьеры, могли видеть перед собой образцы для подражания. Особенно это касается стран с небольшими научными сообществами, где женщины могут не знать ни одной женщины-физика с высокой научной степенью. В некоторых странах может вообще не быть женщин в старшем преподавательском составе. Поэтому налаживание научных контактов, которому мы можем способствовать, очень важно - чтобы женщины из младшего научного состава встречались с людьми, которые дадут им советы в построении карьеры, а также для обмена стратегиями борьбы с дискриминацией, с которой они могут столкнутся на своем карьерном пути.

Физика высоких энергий является микрокосмом международного физического сообщества. Это дает нам уникальную возможность обратиться к зарубежным физикам и убедится, что им доступны карьерные средства, в которых они нуждаются. Есть много вещей, которые очень легко сделать, но которые будут иметь значительный эффект в поддержке женщин-физиков во всем мире. Выше я упомянула некоторые из таких действий. Больше информации по этому вопросу можно найти на сайте Комитета по положению женщин в физике:

APS Committee on the Status of Women in Physics"

i. First and Second Committees on Women Faculty in the School of Science at MIT, “A Study on the Status of
Women Faculty in Science at MIT”, 1999, http://web.mit.edu/fnl/women/women.html
ii. Buden et all, “Double-blind review favours increased representation of female authors”, Trends in Ecology and Evolution Vol.23 No.1
iii. Towers, “A Case Study of Gender Bias at the Postdoctoral Level in Physics, and its Resulting Impact on the Academic Career Advancement of Females”, arXiv:0804.2026v3

Релятивистский коллайдер тяжелых ионов RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) является частью Брукхэвенской национальной лаборатории (Brookhaven National Laboratory). Это ускоритель мирового класса, который используется физиками со всего мира для изучения того, как выглядела наша Вселенная в несколько первых мгновений своего существования после Большого Взрыва. Эксперименты на RHIC помогут понять, почему наш мир является таким, как он есть – от малейших элементарных частиц до самых больших звезд.

Источник: BNL/RHIC

20 янв. 2009 г.

Путешествие длиной в 48 миллионов лет

Сотрудник Университета Рюкю Ёсихиса Фудзита (Yoshihisa Fujita) обнаружил новый вид ракообразных, живущий в подземных водах пещер острова Минамидайто (префектура Окинава). Внешне они похожи на небольших креветок, но на самом деле они намного ближе к отряду ракообразных термосбеновых (Thermosbaenaсеа). Термосбеновые обитают в Австралии и Африке, но на территории Японии найдены впервые. Господин Фудзита говорит: "Остров Минамидайто расположен близко к экватору, и данная находка, возможно, станет подтверждением теории, что он переместился сюда из–за движения литосферных плит".

Для того, чтобы выяснить условия обитания и область распространеия нового вида, Университет Рюкю и Японское отделение Всемирного фонда дикой природы (WWF Japan) решили с 18 по 21 декабря 2008 года провести совместные полевые исследования.

Новое ракообразное имеет длину примерно 2 мм. Господин Фудзита поймал его в декабре 2007 года, в водоеме глубиной около 10 метров, расположенном внутри пещеры на острове Минамидайто. Изучив найденную особь, Мититака Симомура (Michitaka Shimomura) из Национального музея естествознания и истории г. Китакюсю (Kitakyushu museum of Natural History & Human History) определил, что она принадлежит к неизвестному виду. В ближайшее время об этом появится статья в новозеландском англоязычном научном журнале.

Существует гипотеза, согласно которой острова Дайто, к которым относится остров Минамидайто, примерно 48 миллионов лет назад образовались в окрестностях теперешней Новой Гвинеи, а потом переместились в теперешнее положение, перенесенные движением литосферной плиты более чем на 2000 км. "Найденный вид морфологически наиболее близок к обитающим в Австралии ракообразным. Изначально они жили в море, а потом, вероятно, вместе с островом совершили путешествие длительностью 48 млн. лет", – говорит господин Фудзита.

Источник:
Asahi.com

16 янв. 2009 г.

Тигровая бабочка пролетела 1644 км

Японское Общество защиты бабочек (Japan Butterfly Conservation Society) установило, что каштановая тигровая бабочка (Parantica sita), которая мигрирует весной на север, а осенью – на юг, долетела от города Вадзимаси (префектура Исикава) до китайской провинции Чжэдзян, преодолев при этом расстояние 1644 км. Перелеты из Японии в Тайвань уже были известны, но о континентальном Китае речь идет впервые.

Глава Общества, лектор университета Kyoto Gakuen University (Киото) Хисаси Фудзии (Hisashi Fujii) рассказывает, что бабочки были выпущены на волю 6 августа 2006 года в г. Вадзимаси. Через два месяца, 14 октября, одну из них поймали в лесопарке китайской провинции Чжэдзян.
Каштановая тигровая бабочка, пролетевшая 1644 км фото
Тигровая бабочка

Человек, поймавший и сфотографировавший бабочку, передал фотографию господину Фудзии через тайваньских исследователей, которые сотрудничают с Обществом.

Этой осенью Общество занялось изучением миграции тигровой бабочки из префектуры Гифу на остров Амамиосима. По данным Общества, в 2006 году тигровая бабочка совершила перелет из г. Ямагата (на севере острова Хонсю) до Окинавы (острова на юге Японии), расстояние между которыми 2240 км. "Мы были уверены, что некоторые бабочки зимует в Китае", – говорит Х. Фудзии. – "Со временем мы надеемся выяснить все аспекты их путешествия".

Источник:
Asahi.com

14 янв. 2009 г.

В Японии создали робота-посудомойку

Группа разработчиков из Токийского университета и компании "Panasonic" представила робота-посудомойку, который ополаскивает тарелки водой, кладет их в посудомоечную машину и запускает ее. Член правления IRT (Information and Robot Technology Research Initiative) Исао Симояма (Isao Shimoyama) говорит: "Мы надеемся, что примерно через 5 лет сможем выпустить этого робота на рынок по цене в несколько сотен тысяч иен (около тысячи долларов)".

Робот представляет собой сгибающуюся в суставах "руку" длиной примерно 1 метр. У него нет обычных пальцев - только пара 20-сантиметровых "больших пальцев", в которые встроено около двадцати чувствительных датчиков. Основываясь на сигналах датчиков, робот может регулировать силу сжатия и поднимать, не роняя, сложенные в умывальнике стаканы и чашки. Он также умеет брать поштучно тарелки, сложенные одна на другую.

Источник:
Asahi.com


12 янв. 2009 г.

Сверхновая Тихо вспыхнула снова

Телескоп "Субару" Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ) зарегистрировал свет от вспышки сверхновой Тихо, которую увидели на Земле в 1572 году. Свое название сверхновая получила от имени датского астронома Тихо Браге, который описал это астрономическое явление. Повторно вспышку удалось увидеть потому, что ее свет отразился от окружающих сверхновую пылевых облаков. Пройдя таким образом большее расстояние, свет опоздал на более чем 400 лет. Анализ излучения позволили установить, чтосверхновая Тихо отдалена от Земли на 12 тысяч световых лет. Сообщение об этом было опубликовано в журнале "Природа" 4 декабря 2008 года.

Звезды, масса которых превышает три массы нашего Солнца, в финале своей жизни превращаются в сверхновые. Группа ученых из NAOJ, Токийского Университета и Института Астрономии Макса Планка (Германия) проводили исследование, целью которого было найти отраженный свет взрыва, который достигает Земли как раз сейчас. В сентябре "Субару" зарегистрировал излучение, которое исходило из точки, расположенной в стороне от остатка сверхновой и удаляющейся от него.

Исследование самого остатка сверхновой не позволяло точно установить расстояние до него. Предполагалось, что оно составляет от 7 до 16 тысяч световых лет. Благодаря данным "Субару" астрономы смогли получить более точное значение - 12 тысяч.

Ученче также установили, к какому типу принадлежит сверхновая. Оказалось, что это Iа, тип сверхновых, которые испульзуются для изучения расширения Вселенной. Это означает, что сверхновая Тихо является наиболее близкой к Земле сверхновой данного типа.

Астрономы планируют продолжить поиск отраженного света других сверхновых. Этот метод, возможно, позволить составлять пространственные модели взрывов, а также поможет выяснить истинную природу "темной энергии", которая заставляет нашу Вселенную расширятся.

Источник: Asahi.com

9 янв. 2009 г.

Падающие метеориты создали жизнь на Земле

Группа ученых из Университета Тохоку подтвердила путем моделирования, что если бы в море недавно родившейся Земли упал метеорит, то при этом образовались бы амины, уксусная кислота и другие простые органические вещества. Из этих веществ на поверхности Земли могла зародиться жизнь. Результаты эксперимента были опубликованы в электронной версии журнала "Nature Geoscience" 8 декабря 2008 года.

Согласно последним научным теориям, 3.8–4 миллиарда лет назад моря Земли подвергались интенсивной бомбардировке метеоритами. Ученые поместили в небольшие железные капсулы никель и углерод, обычно входящие в состав метеоритов, а также воду и азот, моделирующие состав тогдашних морей и атмосферы. Подвергнув капсулы температурам и давлениям, порядка тех, что возникают во время удара метеорита (более 2700 С и 60 000 атмосфер соответственно), исследователи обнаружили, что в результате образовалось 11 видов органических веществ.

Это исследование было проведено в сотрудничестве с учеными из Национального института материаловедения (г. Цукуба) во главе с Хиромото Накадзавой (Hiromoto Nakazawa). В 2006 году он предложил "теорию Большого Взрыва органических молекул", которая гласит, что большие количества различных органических веществ образовались из углерода метеоритов, бомбардирующих ранние земные моря. Теперь, похоже, теория Накадзавы подтвердилась экспериментально.

Источник:
Asahi.com


6 янв. 2009 г.

Периодическое голодание продлевает жизнь

Чтобы жить дольше, нужно употреблять меньше калорий. Это утверждение было доказано опытами над различными животными. Но если периодически проводить голодание, то можно продлить жизнь, даже не ограничивая общее количество калорий. К такому выводу пришла группа ученых из Киотского университета во главе с профессором Эйскэ Нисида (кафедра молекулярной биологии) благодаря опытам с круглыми червями (нематодами). Им также удалось выяснить, какие гены ответственны за данный эффект. Результаты исследований были опубликованы в электронной версии журнала "Nature" 14 декабря.

Червь длиной 1 мм живет 25 дней. Ученые обнаружили, что, если уменьшить количество корма и таким образом сократить количество потребляемых калорий, то длительность его жизни увеличится в 1.2 раза. С другой стороны, черви, голодавшие по 2 дня через каждые 2 дня, жили в полтора раза дольше, не теряя при этом жизненной активности.

Оказалось, что за продление жизни голодающему червю отвечает ген Rheb. С другой стороны, этот же ген, вероятно, укорачивает его жизнь, когда он питается вдоволь.
У ученых есть основания полагать, что ограничение питания сдерживает связанные с процессом старением болезни, такие как рак и сахарный диабет. Ген Rheb есть и у людей. "Он, вероятно, сможет задержать появление сахарного диабета второго типа, а также других болезней, связанных со старением", – говорит профессор Нисида.

Источник:
Asahi.com

4 янв. 2009 г.

Компьютер распознает увиденный человеком предмет

Группе японских ученых из Лаборатории вычислительной неврологии Международного института передовых телекоммуникационных исследований (ATR) впервые в мире удалось распознать и воспроизвести с помощью компьютера буквы и изображения, на которые смотрел человек, только проанализировав его мозговую активность. Возможно, это станет первым шагом к тому, чтобы нуждающиеся в помощи инвалиды и люди преклонного возраста могли объяснить, что им нужно, просто представив себе соответствующий предмет.

Полученная глазами информация посылается в зрительную зону коры головного мозга, расположенную в затылочной части головы. Мияваки Ёичи и его коллеги разработали технологию оценки увиденного путем измерения активности этой зоны. Они использовали функциональную магнитно–резонансную томографию (fMRI), которая определяет нервную активность по изменению кровотока.

Сначала участникам эксперимента показывали массив 10х10 со случайно включающимися "пикселями", при этом образцы мозговой активности испытуемых записывались. Потом на том же массиве участникам показали не случайный набор пикселей, а буквы и геометрические фигуры. Сравнив мозговую активность в обоих случаях, компьютер распознал и воспроизвел увиденные буквы и изображения.

Таким образом, впервые удалось распознать увиденные изображения только по мозговой активности испытуемого. Этот научный результат был опубликован в американском научном журнале Neuron.

"Со временем мы надеемся разработать технологию, которая позволит человеку свободно управлять инвалидным креслом, просто отдавая мысленные команды", – говорит Мияваки.

Источник:
Asahi.com

2 янв. 2009 г.

Самцы динозавров высиживали яйца

У близких к классу птиц динозавров высиживание яиц было обязанностью папы. То есть то, что именно самцы теперешних птиц высиживают яйца, вероятно, восходят к временам динозавров. К такому выводу пришла группа ученых из Университета штата Монтана. Результаты своих исследований они опубликовали в журнале "Наука" от 19 декабря.

Исследователи изучили окаменелости овирапторов и тороподов (оба вида близки к птицам), которые умерли, обхватив 20-30 яиц. Не обнаружив следов эрозии на поперечном сечении костей задних ног, характерных для самок, ученые убедились, что это самцы.

Ученые объясняют, что высиживание яиц самцами - особенность современных птиц. Глава Национального научного музея Макото Манабе говорит: "Динозавры, высиживающие яйца, были известны и раньше, но то, что это делают самцы - очень интересное открытие. И этот навык высиживания яиц, появившийся еще до способности к полетам, вероятно, был унаследован птицами".

Источник:
Asahi.com