Монтаж нового высокопроизводительного суперкомпьютера завершен в Росгидромете, он позволит повысить точность и заблаговременность прогнозов погоды, сообщили журналистам в среду представители Росгидромета.
"В России, где отмечается большое разнообразие климатических и погодных условий, от качества и своевременности метеорологических прогнозов зависят очень многие отрасли, особенно энергетика, транспорт, строительство, сельское хозяйство и ЖКХ... Экономический эффект прогнозов многократно превышает затраты на их производство. Новый суперкомпьютер - всего лишь инструмент, но инструмент необходимый", - приводятся в распространенном на пресс-конференции сообщении слова главы Росгидромета Александра Бедрицкого.
Новый суперкомпьютер в 10 тысяч раз превосходит по производительности предыдущий и занимает шестое место в десятке самых мощных вычислительных машин России.
После запуска комплекса потребуется шесть-семь месяцев для переноса на него существующих прогностических технологий и около года для выхода на оперативное использование.
Замглавы Минприроды РФ Станислав Ананьев отметил, что новый компьютерный комплекс позволит увеличить точность прогнозов, устранить технологические диспропорции в этой сфере со странами Европы и Америки.
Глава Гидрометцентра Роман Вильфанд назвал запуск радостным событием для метеорологов и выразил надежду, что появление в Гидрометцентре новой современной техники привлечет молодежь.
Суперкомпьютерный вычислительный комплекс состоит из двух кластеров: кластера SGI Altix 4700 с производительностью 11 терафлопсов (триллионов операций в секунду) и кластера SGI Altix ICE 8200 производительностью 16 терафлопсов. Общая пиковая производительность комплекса составляет 27 терафлопсов.
Ранее Вильфанд заявлял, что использование суперкомпьютера позволит добиться большей дискретности прогноза погоды и можно будет давать различные прогнозы для точек, находящихся в трех-пяти километрах друг от друга. Для москвичей это будет означать различные прогнозы погоды для разных районов города.
Проект "Модернизация и техническое перевооружение учреждений и организаций Росгидромета" стартовал в 2005 году.
Производительность суперкомпьютеров измеряется в триллионах операций с плавающей запятой в секунду (терафлопсах).
В международном рейтинге 500 самых мощных суперкомпьютеров мира Тор500, по данным на ноябрь 2008 года, наиболее мощной системой является вычислительный комплекс Roadrunner производства IBM, установленный в Лос-Аламосской национальной лаборатории (США). Его пиковая производительность составляет 1,46 тысячи терафлопсов.
В рейтинг входят восемь российских суперкомпьютеров.
Самым мощным суперкомпьютером в России и странах СНГ является МВС-100К, установленный в Межведомственном суперкомпьютерном центре РАН. Его максимальная производительность составляет 75,072 терафлопса, он занимает в рейтинге 35-е место. Планируется увеличение производительности МВС-100К до 100 терафлопсов.
На втором месте среди российских машин - суперкомпьютер СКИФ в МГУ имени М.В.Ломоносова (54-е место в рейтинге). Его пиковая производительность составляет 60 терафлопс. На третьем месте - суперкомпьютер Курчатовского института мощностью 32,2 терафлопса (118-е место в рейтинге).
Еще один суперкомпьютер МГУ мощностью 27,85 терафлопса занимает в рейтинге 128-е место. В Топ500 входят также машины, установленные в Сибирском федеральном университете (Красноярск), Вятском госуниверситете (Киров), Уфимском государственном авиационном техническом университете.
В распоряжении Росгидромета находится суперкомпьютер SGI Altix ICE 8200 пиковой производительностью 16,029 терафлопса, который занимает в рейтинге 450-е место в мире и седьмое место среди российских машин.
Госучреждение Гидрометцентр России является ведущим научно-исследовательским и оперативно-методическим учреждением Росгидромета в области гидрометеорологических прогнозов.
В системе Всемирной службы погоды Всемирной метеорологической организации (ВМО) Гидрометцентр обеспечивает выполнение международных обязательств РФ по международному обмену прогностической информацией и данными гидрометеорологических наблюдений и функционирует как один из Мировых метеорологических центров (ММЦ-Москва).
В системе службы погоды ВМО, включающей на сегодняшний день 187 стран-участниц, с 1965 года существуют три ММЦ - в Вашингтоне, Мельбурне и в Москве.
Всемирная метеорологическая организация - межправительственная организация, которая берет начало от Международной метеорологической организации, основанной в 1873 году. ВМО в нынешнем виде была создана в 1950 году как специализированное учреждение ООН в области метеорологии и связанных с нею наук. Штаб-квартира ВМО расположена в Женеве.
ВМО осуществляет координацию деятельности стран-членов по выпуску информации о погоде, водных ресурсах и климате, научно-исследовательской деятельности и подготовке специалистов.
среда, 17 декабря 2008 г.
четверг, 4 декабря 2008 г.
Липецк
Выставка лучших научных достижения школьников и студентов из Липецкой области и регионов ЦФО, открывающаяся 4 декабря в Липецке, соберет более 100 работ, сообщила РИА Новости один из организаторов выставки Татьяна Герасименко.
"Это работы в области физики, математики, истории, социологии и многих других научных дисциплин. Речь идет как о прикладных изобретениях, так и теоретических исследованиях. Участники выставки будут соревноваться по 12 номинациям. Победителя в каждой определит жюри из ведущих ученых Липецкой области", - рассказала Герасименко.
Она уточнила, что по итогам выставки лауреатам предоставляются льготы по внеконкурсному поступлению в вузы Липецка, Тулы, Воронежа. "Им будут вручены призы и стипендии администрации Липецкой области. Из числа победителей сформируют команду для участия в аналогичных мероприятиях международного масштаба", - уточнила собеседница агентства.
По ее словам, это выставка проводится в регионе в 11-й раз. "Одним из учредителей программы в регионе является администрация Липецкой области", - добавила Герасименко.
"Это работы в области физики, математики, истории, социологии и многих других научных дисциплин. Речь идет как о прикладных изобретениях, так и теоретических исследованиях. Участники выставки будут соревноваться по 12 номинациям. Победителя в каждой определит жюри из ведущих ученых Липецкой области", - рассказала Герасименко.
Она уточнила, что по итогам выставки лауреатам предоставляются льготы по внеконкурсному поступлению в вузы Липецка, Тулы, Воронежа. "Им будут вручены призы и стипендии администрации Липецкой области. Из числа победителей сформируют команду для участия в аналогичных мероприятиях международного масштаба", - уточнила собеседница агентства.
По ее словам, это выставка проводится в регионе в 11-й раз. "Одним из учредителей программы в регионе является администрация Липецкой области", - добавила Герасименко.
понедельник, 1 декабря 2008 г.
Где же прячется характер?
Вслед за способностью читать мысли и намерения ученые научились выстраивать психологический портрет, определяя силу связи между участками мозга, отвечающими за удовольствие от новых ощущений и от одобрения окружающих.
Считается, что личные качества человека – это продукт воспитания и самовоспитания. На формирующуюся личность оказывают большое влияние близкие люди – семья, друзья и коллеги, и именно им мы подчас обязаны нашими персональными качествами, определить которые под силу только хорошему психологу, обладающему достаточным запасом времени.
Ученые из Университета Бонна, Майкл Коэн и Бернд Вебер, вооруженные ЯМР-томографом, решили оспорить это право психологов и сумели показать связь некоторых личностных характеристик со строением головного мозга.
В мозгу разгонять тоску
Верные супруги живут друг с другом не потому, что вместе хорошо, а потому, что порознь плохо. Учёные нашли гормон, лишающий вкуса к жизни при разлуке, и научились блокировать его у мышей. «Ходить...
Они обнаружили, что особенности человеческого поведения, непосредственно связанные с центрами удовольствия, а именно, стремление к новизне, то есть стремление получать новый опыт от новых мест, вещей и событий и стремление к поведению, вызывающему поощрение у окружающих, зависят от степени взаимодействия различных долей коры головного мозга.
Чем такое взаимодействие сильнее, тем больше вы любите путешествовать, проводя отпуск каждый раз в новом месте, или тем внимательнее следите за техническими новинками, при этом уделяя много внимания тому, как относятся к вам окружающие люди.
Ученым было известно, что сам факт новизны, с которой сталкивается человек, фиксируется в цепочке «гиппокамп – полосатое тело – петля среднего мозга», в то время как цепь, связывающая предлобные доли мозга и полосатое тело, отвечает за поведение в ответ на поощрение. И та и другая особенность человеческого поведения находят отражение в «психологическом портрете», но связать напрямую особенности строения мозга с характером до сих пор было невозможно.
Тот факт, что стремление людей к новизне часто характеризуется повышенной импульсивностью их поведения, исследовательским драйвом и возбудимостью, наталкивал исследователей на мысль о том, что степень выраженности данной особенности характера, по-видимому, связана с индивидуальной чувствительностью к медиатору нервной системы дофамину.
Однако выявить причину таких индивидуальных различий в чувствительности ученым долго не удавалось просто потому, что методик выявления тонких индивидуальных особенностей головного мозга до последнего времени не существовало.
Магнитно-резонансная томография
томографический метод исследования внутренних органов и тканей с использованием физического явления ядерного магнитного резонанса — метод основан на измерении электромагнитного отклика ядер атомов...
Все, что могли сделать ученые, – это вскрыть черепную коробку умершего человека и изучить количество и качество нервных связей между отделами головного мозга. Коэн и Вебер вооружились новым методом диффузионной трактографии. Этот метод использует водонепроницаемость нервных волокон, окруженных «жирным» миелином. Из-за этой водонепроницаемости при диффузионном движении в мозге вода, входящая в состав многих биологических жидкостей, движется вдоль волокон. Увидеть, как она это делает, можно при помощи магнитно-резонансной томографии, уже давно и успешно применяемой для изучения живого человеческого организма, как известно, на семьдесят процентов состоящего из воды. А по картинке диффузионного движения воды в мягких тканях можно сделать выводы об особенностях их строения.
Ученые отобрали группу из двадцати здоровых людей, которым для начала предложили пройти тестирование. Подобранные вопросы позволили ученым выявить, насколько сильно проявляется в поведении каждого стремление к новизне и зависимость от мнения окружающих.
Оказалось, что индивидуумы, признавшиеся в постоянной погоне за новыми впечатлениями и знаниями, имеют более сильные связи между гиппокампом, миндалевидной железой и вентральным и мезиальным отделами полосатого тела.
Особенно ярко такая корреляция проявила себя в левом полушарии.
Люди же, проявившие зависимость своего поведения от мнения окружающих, обладают относительно более мощными каналами связи между кортикальными регионами мозга, включающими в себя медиальную и боковую глазнично-лобную, дорсолатеральную предлобную долю и вспомогательную двигательную зону коры головного мозга.
Сила связи этих долей может определяться несколькими параметрам, в том числе по «силе сцепления» белого вещества мозга, геометрии нервных волокон и плотности отростков нервных клеток – аксонов. Хотя осторожные авторы и воздержались от утверждения, что мощность нервных волокон, связывающих доли головного мозга, влияет на скорость и пропускную способность передачи данных. Эти работы еще впереди.
Карусели вместо дозы
«Поколение алкоголиков и наркоманов» не потеряно, и избавить его от зависимости можно так же, как от наркотиков берегут не знакомую с ними молодёжь. Игрушки, карусели и беговые дорожки...
Зато уже сейчас связывая различные каналы передачи нервных импульсов в головном мозге с индивидуальными качествами человека, можно по-новому взглянуть на многие клинически появляющиеся нейробиологические процессы, особенно когда в случае обширной депрессии или злоупотребления алкоголем или наркотиками оказывается задействованным полосатое тело.
Статья, посвященная работе по выявлению персональных качеств людей и особенностей строения их головного мозга, вышла в воскресном онлайн-выпуске журнала Nature Neuriscience.
Считается, что личные качества человека – это продукт воспитания и самовоспитания. На формирующуюся личность оказывают большое влияние близкие люди – семья, друзья и коллеги, и именно им мы подчас обязаны нашими персональными качествами, определить которые под силу только хорошему психологу, обладающему достаточным запасом времени.
Ученые из Университета Бонна, Майкл Коэн и Бернд Вебер, вооруженные ЯМР-томографом, решили оспорить это право психологов и сумели показать связь некоторых личностных характеристик со строением головного мозга.
В мозгу разгонять тоску
Верные супруги живут друг с другом не потому, что вместе хорошо, а потому, что порознь плохо. Учёные нашли гормон, лишающий вкуса к жизни при разлуке, и научились блокировать его у мышей. «Ходить...
Они обнаружили, что особенности человеческого поведения, непосредственно связанные с центрами удовольствия, а именно, стремление к новизне, то есть стремление получать новый опыт от новых мест, вещей и событий и стремление к поведению, вызывающему поощрение у окружающих, зависят от степени взаимодействия различных долей коры головного мозга.
Чем такое взаимодействие сильнее, тем больше вы любите путешествовать, проводя отпуск каждый раз в новом месте, или тем внимательнее следите за техническими новинками, при этом уделяя много внимания тому, как относятся к вам окружающие люди.
Ученым было известно, что сам факт новизны, с которой сталкивается человек, фиксируется в цепочке «гиппокамп – полосатое тело – петля среднего мозга», в то время как цепь, связывающая предлобные доли мозга и полосатое тело, отвечает за поведение в ответ на поощрение. И та и другая особенность человеческого поведения находят отражение в «психологическом портрете», но связать напрямую особенности строения мозга с характером до сих пор было невозможно.
Тот факт, что стремление людей к новизне часто характеризуется повышенной импульсивностью их поведения, исследовательским драйвом и возбудимостью, наталкивал исследователей на мысль о том, что степень выраженности данной особенности характера, по-видимому, связана с индивидуальной чувствительностью к медиатору нервной системы дофамину.
Однако выявить причину таких индивидуальных различий в чувствительности ученым долго не удавалось просто потому, что методик выявления тонких индивидуальных особенностей головного мозга до последнего времени не существовало.
Магнитно-резонансная томография
томографический метод исследования внутренних органов и тканей с использованием физического явления ядерного магнитного резонанса — метод основан на измерении электромагнитного отклика ядер атомов...
Все, что могли сделать ученые, – это вскрыть черепную коробку умершего человека и изучить количество и качество нервных связей между отделами головного мозга. Коэн и Вебер вооружились новым методом диффузионной трактографии. Этот метод использует водонепроницаемость нервных волокон, окруженных «жирным» миелином. Из-за этой водонепроницаемости при диффузионном движении в мозге вода, входящая в состав многих биологических жидкостей, движется вдоль волокон. Увидеть, как она это делает, можно при помощи магнитно-резонансной томографии, уже давно и успешно применяемой для изучения живого человеческого организма, как известно, на семьдесят процентов состоящего из воды. А по картинке диффузионного движения воды в мягких тканях можно сделать выводы об особенностях их строения.
Ученые отобрали группу из двадцати здоровых людей, которым для начала предложили пройти тестирование. Подобранные вопросы позволили ученым выявить, насколько сильно проявляется в поведении каждого стремление к новизне и зависимость от мнения окружающих.
Оказалось, что индивидуумы, признавшиеся в постоянной погоне за новыми впечатлениями и знаниями, имеют более сильные связи между гиппокампом, миндалевидной железой и вентральным и мезиальным отделами полосатого тела.
Особенно ярко такая корреляция проявила себя в левом полушарии.
Люди же, проявившие зависимость своего поведения от мнения окружающих, обладают относительно более мощными каналами связи между кортикальными регионами мозга, включающими в себя медиальную и боковую глазнично-лобную, дорсолатеральную предлобную долю и вспомогательную двигательную зону коры головного мозга.
Сила связи этих долей может определяться несколькими параметрам, в том числе по «силе сцепления» белого вещества мозга, геометрии нервных волокон и плотности отростков нервных клеток – аксонов. Хотя осторожные авторы и воздержались от утверждения, что мощность нервных волокон, связывающих доли головного мозга, влияет на скорость и пропускную способность передачи данных. Эти работы еще впереди.
Карусели вместо дозы
«Поколение алкоголиков и наркоманов» не потеряно, и избавить его от зависимости можно так же, как от наркотиков берегут не знакомую с ними молодёжь. Игрушки, карусели и беговые дорожки...
Зато уже сейчас связывая различные каналы передачи нервных импульсов в головном мозге с индивидуальными качествами человека, можно по-новому взглянуть на многие клинически появляющиеся нейробиологические процессы, особенно когда в случае обширной депрессии или злоупотребления алкоголем или наркотиками оказывается задействованным полосатое тело.
Статья, посвященная работе по выявлению персональных качеств людей и особенностей строения их головного мозга, вышла в воскресном онлайн-выпуске журнала Nature Neuriscience.
воскресенье, 23 ноября 2008 г.
Эгоизм
Совокупляться с большим числом партнёров самок заставляет стремление избавиться от вредных, эгоистичных генетических элементов. «Гонка сперматозоидов» уже после совокупления спасает самцов дрозофил от полного исчезновения из популяции.
Уже не первое десятилетие биологи бьются над вопросом, зачем самкам спариваться с несколькими самцам – иной раз с максимально возможным их количеством. Такое поведение, называемое полиандрией, характерно для большинства женских особей из совершенно разных классов живых существ. Это у людей стремление к совокуплению с возможно большим числом партнеров можно объяснить распущенностью, но такое спаривание у Homo sapiens часто не имеет отношения к размножению.
А вот полиандрию в живом мире необходимо объяснить с научной точки зрения. Какие эволюционные преимущества дает большое количество партнеров, зачем тратить столько сил и энергии? Ведь одного партнера, как правило, достаточно для оплодотворения – не важно, идет ли речь о приматах или плодовых мушках, откладывающих яйца.
Мужской пол отныне не дефект
Скорое исчезновение мужскому полу не грозит – Y-хромосома и не думает редуцироваться до нуля. На ней гораздо чаще появляются новые гены, чем исчезают существующие. Более того, новый генетический...
Одно из предложенных объяснений состоит в том, что повторное спаривание может быть обусловлено большей привлекательностью нового партнера, благодаря которой самка может произвести на свет и более привлекательного отпрыска. Он также будет более удачлив в размножении и вместе с генами привлекательности передаст уже своему, более многочисленному потомству и «гены полиандрии», доставшиеся от самки, не отказавшей более привлекательному самцу во внимании, несмотря на успешную копуляцию в недавнем прошлом.
Другая гипотеза связана с посткопуляторным отбором. Она предполагает, что самки выявляют более здорового самца уже после спаривания. Предполагается, что у более здоровых самцов и сперматозоиды оказываются более успешными в конкурентной борьбе за оплодотворение яиц и одерживают верх над другими сперматозоидами, накопленными самкой за несколько спариваний. В этом случае полиандрия развилась, чтобы дать сперматозоидам возможность посоревноваться.
Биолог Нина Уиделл из Университета города Эксетер и её британские и японские коллеги представили экспериментальные свидетельства в пользу второй гипотезы.
Эгоистичные генетические элементы,
или эгоистичные гены (иногда говорят «сверхэгоистичные», чтобы не путать с тем эгоизмом, которым по известной книге Докинза обладают все гены) – это такие фрагменты ДНК, которые способствуют...
Уиделл и её коллеги доказали, что механизмом, обеспечившим возникновение этого вида отбора, могут стать так называемые эгоистичные генетические элементы. По крайней мере, появление эгоистичных элементов в геноме плодовых мушек уже через 10 поколений заметно сместило сексуальные привычки самок в сторону большего «непостоянства».
Эгоистичные генетические элементы бывают разными, но большинство из них снижают фертильность самцов. Часто речь идёт о мейотическом дрейфе – нарушениях механизма деления клетки, приводящих к неравному производству «мужского» и «женского» сперматозоидов.
Хромосомное определение пола
У животных, растений и человека хромосомный механизм является начальным механизмом, определяющим пол. Согласно хромосомной теории, пол организма определяется половыми хромосомами в момент оплодотворения. У...
Учёные для своего опыта взяли крайний случай такого элемента – ген SR (sex ratio), располагающийся на «женской» X-хромосоме и делающий вовсе невозможным полноценное развитие сперматозоидов, несущих мужскую Y-хромосому. Он довольно часто встречается в диких популяциях дрозофил, в которых в результате оказывается куда больше самок с двумя X-хромосомами, чем самцов – а значит, и больше копий SR-гена.
Однако и самцы, несущие SR-ген, производят лишь половину от того количества сперматозоидов, что делают «здоровые» особи.
И полиандрия становится едва ли не единственным спасением от вымирания вида.
В ходе соревнования семени после спаривания здоровые сперматозоиды берут верх просто числом. Это позволяет не только произвести на свет больше здоровых отпрысков, но и предотвратить распространение эгоистичных генетических элементов по популяции. Статья, доказывающая справедливость такой концепции, вышла в свежем номере журнала Science.
Экспериментаторы отобрали восемь популяций мушек. Половина были свободными от мутации, влияющей на сперматозоиды, и имели одинаковое соотношение особей мужского и женского пола. Остальные популяции содержали в себе до 30% носителей эгоистичного SR-гена, и самок там было вдвое больше, чем самцов.
После смены уже 10 поколений самки из SR-популяций стали спариваться на 20% чаще.
Каким-то образом плодовые мушки развили способность к повторному соитию уже через 2,75 суток, тогда как в здоровых популяциях мушки продолжали вступать в половые контакты в среднем не чаще, чем один раз в 3,25 дня. Уиделл уверена, что увеличенная скорость спаривания позволяла мушкам увеличить конкуренцию между сперматозоидами, участвующими в оплодотворении, и производить на свет здоровых мужчин вместо несущих недуги женских особей.
А вот каким образом самки почувствовали нужду в более частых спариваниях, осталось за рамками исследования. Как неизвестно и, имеет ли эта работа какое-то отношение к репродукции человека. Хотя некоторые случаи мужского бесплодия также связаны с воздействием эгоистичных генетических элементов.
Уже не первое десятилетие биологи бьются над вопросом, зачем самкам спариваться с несколькими самцам – иной раз с максимально возможным их количеством. Такое поведение, называемое полиандрией, характерно для большинства женских особей из совершенно разных классов живых существ. Это у людей стремление к совокуплению с возможно большим числом партнеров можно объяснить распущенностью, но такое спаривание у Homo sapiens часто не имеет отношения к размножению.
А вот полиандрию в живом мире необходимо объяснить с научной точки зрения. Какие эволюционные преимущества дает большое количество партнеров, зачем тратить столько сил и энергии? Ведь одного партнера, как правило, достаточно для оплодотворения – не важно, идет ли речь о приматах или плодовых мушках, откладывающих яйца.
Мужской пол отныне не дефект
Скорое исчезновение мужскому полу не грозит – Y-хромосома и не думает редуцироваться до нуля. На ней гораздо чаще появляются новые гены, чем исчезают существующие. Более того, новый генетический...
Одно из предложенных объяснений состоит в том, что повторное спаривание может быть обусловлено большей привлекательностью нового партнера, благодаря которой самка может произвести на свет и более привлекательного отпрыска. Он также будет более удачлив в размножении и вместе с генами привлекательности передаст уже своему, более многочисленному потомству и «гены полиандрии», доставшиеся от самки, не отказавшей более привлекательному самцу во внимании, несмотря на успешную копуляцию в недавнем прошлом.
Другая гипотеза связана с посткопуляторным отбором. Она предполагает, что самки выявляют более здорового самца уже после спаривания. Предполагается, что у более здоровых самцов и сперматозоиды оказываются более успешными в конкурентной борьбе за оплодотворение яиц и одерживают верх над другими сперматозоидами, накопленными самкой за несколько спариваний. В этом случае полиандрия развилась, чтобы дать сперматозоидам возможность посоревноваться.
Биолог Нина Уиделл из Университета города Эксетер и её британские и японские коллеги представили экспериментальные свидетельства в пользу второй гипотезы.
Эгоистичные генетические элементы,
или эгоистичные гены (иногда говорят «сверхэгоистичные», чтобы не путать с тем эгоизмом, которым по известной книге Докинза обладают все гены) – это такие фрагменты ДНК, которые способствуют...
Уиделл и её коллеги доказали, что механизмом, обеспечившим возникновение этого вида отбора, могут стать так называемые эгоистичные генетические элементы. По крайней мере, появление эгоистичных элементов в геноме плодовых мушек уже через 10 поколений заметно сместило сексуальные привычки самок в сторону большего «непостоянства».
Эгоистичные генетические элементы бывают разными, но большинство из них снижают фертильность самцов. Часто речь идёт о мейотическом дрейфе – нарушениях механизма деления клетки, приводящих к неравному производству «мужского» и «женского» сперматозоидов.
Хромосомное определение пола
У животных, растений и человека хромосомный механизм является начальным механизмом, определяющим пол. Согласно хромосомной теории, пол организма определяется половыми хромосомами в момент оплодотворения. У...
Учёные для своего опыта взяли крайний случай такого элемента – ген SR (sex ratio), располагающийся на «женской» X-хромосоме и делающий вовсе невозможным полноценное развитие сперматозоидов, несущих мужскую Y-хромосому. Он довольно часто встречается в диких популяциях дрозофил, в которых в результате оказывается куда больше самок с двумя X-хромосомами, чем самцов – а значит, и больше копий SR-гена.
Однако и самцы, несущие SR-ген, производят лишь половину от того количества сперматозоидов, что делают «здоровые» особи.
И полиандрия становится едва ли не единственным спасением от вымирания вида.
В ходе соревнования семени после спаривания здоровые сперматозоиды берут верх просто числом. Это позволяет не только произвести на свет больше здоровых отпрысков, но и предотвратить распространение эгоистичных генетических элементов по популяции. Статья, доказывающая справедливость такой концепции, вышла в свежем номере журнала Science.
Экспериментаторы отобрали восемь популяций мушек. Половина были свободными от мутации, влияющей на сперматозоиды, и имели одинаковое соотношение особей мужского и женского пола. Остальные популяции содержали в себе до 30% носителей эгоистичного SR-гена, и самок там было вдвое больше, чем самцов.
После смены уже 10 поколений самки из SR-популяций стали спариваться на 20% чаще.
Каким-то образом плодовые мушки развили способность к повторному соитию уже через 2,75 суток, тогда как в здоровых популяциях мушки продолжали вступать в половые контакты в среднем не чаще, чем один раз в 3,25 дня. Уиделл уверена, что увеличенная скорость спаривания позволяла мушкам увеличить конкуренцию между сперматозоидами, участвующими в оплодотворении, и производить на свет здоровых мужчин вместо несущих недуги женских особей.
А вот каким образом самки почувствовали нужду в более частых спариваниях, осталось за рамками исследования. Как неизвестно и, имеет ли эта работа какое-то отношение к репродукции человека. Хотя некоторые случаи мужского бесплодия также связаны с воздействием эгоистичных генетических элементов.
суббота, 22 ноября 2008 г.
Планктон
Даже зоопланктон предпочитает темноте свет. Чтобы устремиться к теплу и пище, микроскопические создания жмут не на «газ», а на «тормоз», прерывая таким образом бесконечное движение по кругу. Управляет движением непосредственно примитивный глаз животного.
По некоторым подсчётам, около 97% информации, поступающей в человеческий мозг, приходит от зрительного анализатора. И очень сложно представить, как умудряются выживать организмы, обладающие самыми примитивными фоторецепторами, которые и анализаторами-то назвать нельзя. Тем не менее, их вполне достаточно для фототаксиса – феномена направленного движения к свету, обеспечивающего миграцию различных животных, среди которых и зоопланктон.
На примере представителей последнего – личинок нереид, Арендт Детлев и его немецкие коллеги-зоологи объяснили всему миру и учителям биологии механизм движения к свету.
Медузы дали людям глаз
Хотя на эволюционном древе медузы отстоят от человека куда дальше, чем насекомые, их глаза оказались гораздо ближе к человеческим. Судя по всему, все животные обладают одним и тем же генетическим запасом...
Органы зрения личинок червя Platynereis dumerilii представлены парой примитивных «протоглазков», состоящих всего из двух клеток – светочувствительной и пигментной. Ещё Чарльз Дарвин предложил отсчитывать эволюцию органа зрения именно с такой самодостаточной формы.
Хотя пигментной называется лишь одна из двух клеток этого примитивного глаза, пигменты есть и в той, и в другой. Светочувствительные клетки содержат светочувствительный пигмент, возбуждаемый фотонами определенной длины волны. А пигментные – пигмент черный, который поглощает весь падающий на него свет, тем самым защищая светочувствительный пигмент от выгорания и от действия рассеянного света.
Рачки вызывают половое свечение
Учёные выявили у ракообразных уникальную способность, совершенно недоступную человеку и другим животным. Рачки отряда ротоногих способны различать круговую поляризацию света. Учёные полагают,...
На базе такой простой системы природа и создала всё известное многообразие глаз, увеличивая количество клеток, добавляя новые пигменты, чувствительные к свету разных длин волн, совершенствуя электропроводящую систему, анализирующую часть, и, безусловно, оптику и взаимное расположение клеток. Это позволяет некоторым членистоногим не просто видеть в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазонах, но даже различать угол поляризации света.
Личинки нереид похвастаться сложной организацией тела не могут. У них даже не сформировалась нервная система, позволяющая посылать управляющие сигналы к единственным органам движения – ресничкам, расположенным по бокам тела. Работа Детлева и его коллег наполняет название органов движения новым смыслом.
В отсутствии нервной системы глазам приходится брать командование ресничками на себя.
Детлев и соавторы публикации в Nature «вспомнили», что миграция большинства морских примитивных животных к свету идет «по спирали» – точнее, геликоиду. Отчасти поэтому ученые отказались от традиционной схемы исследований – «выжечь глаза, посветить и посмотреть что получится» – и для начала записали на камеру движение здоровой особи и ток воды, возбуждаемый движением её ресничек.
Личинка Platynereis dumerilii с хорошо заметными ресничками. Примитивные «глаза» животного непосредственно управляют движением передних ресничек. // EMBL
Выяснилось, что за счёт неравномерно распределяемого между передними и задними ресничками усилия, личинка все время поворачивает в сторону. В результате нереида не может далеко уплыть, а кружится на одном и том же месте. Только в отличие от танка с подбитой гусеницей, она ещё и вертится вокруг своей оси – за счёт той же неравномерности усилий. Потому движется нереида не по кругу, а по поверхности сферы; в пределах этой сферы и остаётся животное.
Но стоит посветить в один из двух протоглазков, как реснички с этой стороны существенно замедляют свой биение.
В результате личинка спрямляет свою линию движения, постепенно продвигаясь к свету. Грубо говоря, двигаться в определённом направлении нереиде позволяет педаль тормоза, а не газа. Притом тормозной сигнал от глаза уходит не в какие-то нервные центры, а сразу на ресничку – благо она расположена непосредственно у светочувствительного органа.
Ученым даже удалось воспользоваться полученной моделью для расчета фототаксиса хламидомонады, обладающей только одним «глазком» и одним жгутиком. Модель показала себя во всей красе, в точности повторив наблюдаемое движение одноклеточного.
По некоторым подсчётам, около 97% информации, поступающей в человеческий мозг, приходит от зрительного анализатора. И очень сложно представить, как умудряются выживать организмы, обладающие самыми примитивными фоторецепторами, которые и анализаторами-то назвать нельзя. Тем не менее, их вполне достаточно для фототаксиса – феномена направленного движения к свету, обеспечивающего миграцию различных животных, среди которых и зоопланктон.
На примере представителей последнего – личинок нереид, Арендт Детлев и его немецкие коллеги-зоологи объяснили всему миру и учителям биологии механизм движения к свету.
Медузы дали людям глаз
Хотя на эволюционном древе медузы отстоят от человека куда дальше, чем насекомые, их глаза оказались гораздо ближе к человеческим. Судя по всему, все животные обладают одним и тем же генетическим запасом...
Органы зрения личинок червя Platynereis dumerilii представлены парой примитивных «протоглазков», состоящих всего из двух клеток – светочувствительной и пигментной. Ещё Чарльз Дарвин предложил отсчитывать эволюцию органа зрения именно с такой самодостаточной формы.
Хотя пигментной называется лишь одна из двух клеток этого примитивного глаза, пигменты есть и в той, и в другой. Светочувствительные клетки содержат светочувствительный пигмент, возбуждаемый фотонами определенной длины волны. А пигментные – пигмент черный, который поглощает весь падающий на него свет, тем самым защищая светочувствительный пигмент от выгорания и от действия рассеянного света.
Рачки вызывают половое свечение
Учёные выявили у ракообразных уникальную способность, совершенно недоступную человеку и другим животным. Рачки отряда ротоногих способны различать круговую поляризацию света. Учёные полагают,...
На базе такой простой системы природа и создала всё известное многообразие глаз, увеличивая количество клеток, добавляя новые пигменты, чувствительные к свету разных длин волн, совершенствуя электропроводящую систему, анализирующую часть, и, безусловно, оптику и взаимное расположение клеток. Это позволяет некоторым членистоногим не просто видеть в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазонах, но даже различать угол поляризации света.
Личинки нереид похвастаться сложной организацией тела не могут. У них даже не сформировалась нервная система, позволяющая посылать управляющие сигналы к единственным органам движения – ресничкам, расположенным по бокам тела. Работа Детлева и его коллег наполняет название органов движения новым смыслом.
В отсутствии нервной системы глазам приходится брать командование ресничками на себя.
Детлев и соавторы публикации в Nature «вспомнили», что миграция большинства морских примитивных животных к свету идет «по спирали» – точнее, геликоиду. Отчасти поэтому ученые отказались от традиционной схемы исследований – «выжечь глаза, посветить и посмотреть что получится» – и для начала записали на камеру движение здоровой особи и ток воды, возбуждаемый движением её ресничек.
Личинка Platynereis dumerilii с хорошо заметными ресничками. Примитивные «глаза» животного непосредственно управляют движением передних ресничек. // EMBL
Выяснилось, что за счёт неравномерно распределяемого между передними и задними ресничками усилия, личинка все время поворачивает в сторону. В результате нереида не может далеко уплыть, а кружится на одном и том же месте. Только в отличие от танка с подбитой гусеницей, она ещё и вертится вокруг своей оси – за счёт той же неравномерности усилий. Потому движется нереида не по кругу, а по поверхности сферы; в пределах этой сферы и остаётся животное.
Но стоит посветить в один из двух протоглазков, как реснички с этой стороны существенно замедляют свой биение.
В результате личинка спрямляет свою линию движения, постепенно продвигаясь к свету. Грубо говоря, двигаться в определённом направлении нереиде позволяет педаль тормоза, а не газа. Притом тормозной сигнал от глаза уходит не в какие-то нервные центры, а сразу на ресничку – благо она расположена непосредственно у светочувствительного органа.
Ученым даже удалось воспользоваться полученной моделью для расчета фототаксиса хламидомонады, обладающей только одним «глазком» и одним жгутиком. Модель показала себя во всей красе, в точности повторив наблюдаемое движение одноклеточного.
пятница, 7 ноября 2008 г.
Клон
Японцам удалось клонировать мышь, пролежавшую 16 лет в обычном морозильнике. Появилась надежда клонировать мамонтов и «Ледяного человека». Если понравилось мясо из морозильника, можно клонировать давшую его корову. Лучше всего для клонирования подходят мозг и почки.
Несмотря на благословение со стороны Римско-католической церкви на создание аналогов эмбриональных стволовых клеток из клеток кожи, биотехнологии всего мира не останавливают работу по совершенствованию методов и техник клонирования. Они надеются, что рано или поздно настанет и их звездный час.
Очередная успешная работа, выполненная Тэрухико Вакаямой и его коллегами, не имеет отношения к терапевтическому и уж тем более репродуктивному клонированию человека. Но для общества может значить куда больше, чем десятки сугубо фундаментальных публикаций, посвященных деталям этого биотехнологического процесса.
Ученым удалось клонировать мышь, воспользовавшись генетическим материалом грызуна, пролежавшего 16 лет в стандартном морозильнике при температуре –20 по Цельсию.
Клонированный мышонок (слева), полученный из клеток мозга, размороженных после 16 лет пребывания его обладателя в морозильнике. Изначально у показанного на этом фото «мозгового» мышонка были три брата, однако один умер сразу после рождения от отказа дыхания, а ещё одного через день съела суррогатная мать; один остался и тоже дожил до совершеннолетия. //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Клонирование
в самом общем значении – точное воспроизведение какого-либо объекта любое требуемое количество раз. Объекты, полученные в результате клонирования, называются клоном – причём как каждый...
Сам термин «клонирование» означает создание организма с абсолютно совпадающим геномом. Но после создания овечки Долли 12 лет назад под этим подразумевают, по сути, лишь один способ подобного «воспроизведения»: перенос ядра обычной клетки тела в яйцеклетку без ядра с последующей пересадкой внутрь будущей матери. Несмотря на кажущуюся «высокотехнологичность» процесса, на деле основную работу берет на себя цитоплазма яйцеклетки. Это ей удается каким-то образом изменить процессы, идущие внутри ядра, и заставить его делиться, как будто яйцеклетку только что оплодотворили, превратив в зиготу.
Саму зиготу вовсе не всегда переносят в материнский организм. Можно заставить её делиться in vitro, и тогда в руках исследователей окажется замечательный материал для выделения эмбриональных стволовых клеток. Из него потом можно вырастить отдельные ткани, а в будущем – и целые органы, идеально подходящие донору клеточного ядра. Необязательно и чтобы «пустая» яйцеклетка и ядро с геномом принадлежали одному и тому же виду: например, британские ученые пересаживают ядра человеческих клеток в лишённые яйцеклетки коровы.
Использование замороженного материала тоже не в новинку: в 2004 году южноазиатские быки бантенги были клонированы из замороженных клеток, да и при процедуре экстракорпорального оплодотворения можно использовать замороженные сперматозоиды, а с недавнего времени – и яйцеклетки. Но для сохранения жизнеспособности клетки необходимо быстро охлаждать по специальной программе до температуры жидкого азота, с добавлением соответствующих реактивов, препятствующих образованию губительных кристаллов льда.
«Старший» среди клонированных из размороженного мозга мышат (крайний справа) не только дожил до совершеннолетия, но и оказался вполне успешным папашей: все мышата на фото – плод союза самца с чёрной самкой слева. //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Клонирование животных
возможно с помощью экспериментальных манипуляций с яйцеклетками (ооцитами) и ядрами соматических клеток животных in vitro и in vivo подобно тому, как в природе появляются однояйцевые близнецы. Клонирование...
Вакаяма и соавторы публикации в Proceedings of The National Academy of Sciences резонно рассудили, что для клонирования беспокоиться о целостности всей клетки вовсе не обязательно. Поэтому они воспользовались классической методикой, описываемой классической для биологов формулой, которую едва ли стоит читать защитникам животных: «Подготовим мышь к эксперименту. Из полученной кашицы…»
Порции кашицы учёные приготовили отдельно из разных органов пролежавшей 16 лет в морозилке мыши. Из каждой порции взвеси выделили ядра, а затем перенесли их в донорские яйцеклетки, часть из которых поместили в мышек – «суррогатных матерей», а часть оставили развиваться в пробирке.
Из 1606 выделенных ядер Вакаяме удалось получить 1100 активированных яйцеклеток, давших впоследствии 13 здоровых мышей и 34 клеточные линии.
Эти «потери» хотя и кажутся большими, но на самом деле в разы меньше тех, с которыми сталкивались разработчики технологии на тех же самых этапах развития зиготы.
Биотехнологии не только продемонстрировали техническую возможность такого эксперимента, но и сравнили пригодность для этого разных тканей.
Лучше всего для создания клонов подходят головной мозг, кровь из хвостовой вены, поджелудочная железа и почки.
А вот костный мозг, тимус, селезенка, сердце, печень и кишечник обладают ядрами с низкой эффективностью переноса.
Донор, из тканей которого были получены мышата, перед разморозкой, разделкой и превращением его органов в «кашицу». //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Мумия из древнего, вымершего рода
«Ледяной человек» Отци, 5 тысяч лет пролежавший в альпийских льдах, принадлежал древнему роду, праматерь которого жила около 20 тысяч лет назад. Судя по всему, род прервался: полностью расшифрованная...
Таким вот странным образом получила поддержку немного забытая в последнее время технология замораживания старых или безнадежно больных людей целиком. Кроме того, теперь ученые планируют подыскать в запасниках палеонтологов подходящий замороженный материал для своей работы.
Впрочем, говорить о перспективах клонирования мамонта или того же Отци преждевременно: ведь даже целых кусков быстро разрушающейся ДНК недостаточно – необходимы десятки неизмененных ядер, выделить которые из давно погибших животных весьма проблематично.
Несмотря на благословение со стороны Римско-католической церкви на создание аналогов эмбриональных стволовых клеток из клеток кожи, биотехнологии всего мира не останавливают работу по совершенствованию методов и техник клонирования. Они надеются, что рано или поздно настанет и их звездный час.
Очередная успешная работа, выполненная Тэрухико Вакаямой и его коллегами, не имеет отношения к терапевтическому и уж тем более репродуктивному клонированию человека. Но для общества может значить куда больше, чем десятки сугубо фундаментальных публикаций, посвященных деталям этого биотехнологического процесса.
Ученым удалось клонировать мышь, воспользовавшись генетическим материалом грызуна, пролежавшего 16 лет в стандартном морозильнике при температуре –20 по Цельсию.
Клонированный мышонок (слева), полученный из клеток мозга, размороженных после 16 лет пребывания его обладателя в морозильнике. Изначально у показанного на этом фото «мозгового» мышонка были три брата, однако один умер сразу после рождения от отказа дыхания, а ещё одного через день съела суррогатная мать; один остался и тоже дожил до совершеннолетия. //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Клонирование
в самом общем значении – точное воспроизведение какого-либо объекта любое требуемое количество раз. Объекты, полученные в результате клонирования, называются клоном – причём как каждый...
Сам термин «клонирование» означает создание организма с абсолютно совпадающим геномом. Но после создания овечки Долли 12 лет назад под этим подразумевают, по сути, лишь один способ подобного «воспроизведения»: перенос ядра обычной клетки тела в яйцеклетку без ядра с последующей пересадкой внутрь будущей матери. Несмотря на кажущуюся «высокотехнологичность» процесса, на деле основную работу берет на себя цитоплазма яйцеклетки. Это ей удается каким-то образом изменить процессы, идущие внутри ядра, и заставить его делиться, как будто яйцеклетку только что оплодотворили, превратив в зиготу.
Саму зиготу вовсе не всегда переносят в материнский организм. Можно заставить её делиться in vitro, и тогда в руках исследователей окажется замечательный материал для выделения эмбриональных стволовых клеток. Из него потом можно вырастить отдельные ткани, а в будущем – и целые органы, идеально подходящие донору клеточного ядра. Необязательно и чтобы «пустая» яйцеклетка и ядро с геномом принадлежали одному и тому же виду: например, британские ученые пересаживают ядра человеческих клеток в лишённые яйцеклетки коровы.
Использование замороженного материала тоже не в новинку: в 2004 году южноазиатские быки бантенги были клонированы из замороженных клеток, да и при процедуре экстракорпорального оплодотворения можно использовать замороженные сперматозоиды, а с недавнего времени – и яйцеклетки. Но для сохранения жизнеспособности клетки необходимо быстро охлаждать по специальной программе до температуры жидкого азота, с добавлением соответствующих реактивов, препятствующих образованию губительных кристаллов льда.
«Старший» среди клонированных из размороженного мозга мышат (крайний справа) не только дожил до совершеннолетия, но и оказался вполне успешным папашей: все мышата на фото – плод союза самца с чёрной самкой слева. //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Клонирование животных
возможно с помощью экспериментальных манипуляций с яйцеклетками (ооцитами) и ядрами соматических клеток животных in vitro и in vivo подобно тому, как в природе появляются однояйцевые близнецы. Клонирование...
Вакаяма и соавторы публикации в Proceedings of The National Academy of Sciences резонно рассудили, что для клонирования беспокоиться о целостности всей клетки вовсе не обязательно. Поэтому они воспользовались классической методикой, описываемой классической для биологов формулой, которую едва ли стоит читать защитникам животных: «Подготовим мышь к эксперименту. Из полученной кашицы…»
Порции кашицы учёные приготовили отдельно из разных органов пролежавшей 16 лет в морозилке мыши. Из каждой порции взвеси выделили ядра, а затем перенесли их в донорские яйцеклетки, часть из которых поместили в мышек – «суррогатных матерей», а часть оставили развиваться в пробирке.
Из 1606 выделенных ядер Вакаяме удалось получить 1100 активированных яйцеклеток, давших впоследствии 13 здоровых мышей и 34 клеточные линии.
Эти «потери» хотя и кажутся большими, но на самом деле в разы меньше тех, с которыми сталкивались разработчики технологии на тех же самых этапах развития зиготы.
Биотехнологии не только продемонстрировали техническую возможность такого эксперимента, но и сравнили пригодность для этого разных тканей.
Лучше всего для создания клонов подходят головной мозг, кровь из хвостовой вены, поджелудочная железа и почки.
А вот костный мозг, тимус, селезенка, сердце, печень и кишечник обладают ядрами с низкой эффективностью переноса.
Донор, из тканей которого были получены мышата, перед разморозкой, разделкой и превращением его органов в «кашицу». //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Мумия из древнего, вымершего рода
«Ледяной человек» Отци, 5 тысяч лет пролежавший в альпийских льдах, принадлежал древнему роду, праматерь которого жила около 20 тысяч лет назад. Судя по всему, род прервался: полностью расшифрованная...
Таким вот странным образом получила поддержку немного забытая в последнее время технология замораживания старых или безнадежно больных людей целиком. Кроме того, теперь ученые планируют подыскать в запасниках палеонтологов подходящий замороженный материал для своей работы.
Впрочем, говорить о перспективах клонирования мамонта или того же Отци преждевременно: ведь даже целых кусков быстро разрушающейся ДНК недостаточно – необходимы десятки неизмененных ядер, выделить которые из давно погибших животных весьма проблематично.
четверг, 30 октября 2008 г.
Темная сила новой физики
В двух крупных экспериментах появились признаки "новой физики". Адронный коллайдер "Тэватрон" зафиксировал рождение частиц там, где они не должны рождаться, а космический эксперимент PAMELA нашёл следы распада частиц тёмной материи. Но оба факта удивительно хорошо ложатся в единую теорию, предполагающую существование в мире "тёмной силы".
Пока на Большом адронном коллайдере (LHC) готовятся к ремонту после крупной сентябрьской аварии, доживающий последние месяцы в статусе самого мощного ускорителя планеты американский «Тэватрон» преподнёс физикам неожиданный сюрприз. В конце прошлой недели сотрудники коллаборации CDF, работающие на одноимённом гигантском детекторе частиц «Тэватрона», опубликовали препринт, где описывают нечто, выходящее за рамки почти священной для физиков Стандартной модели элементарных частиц.
Если этот сигнал окажется не каким-то неучтённым фоновым эффектом, это открытие станет первым земным свидетельством ограниченности Стандартной модели.
Земным в том смысле, что астрофизикам уже давно известны тёмная материя и тёмная энергия, также в Стандартную модель не вписывающиеся. Правда, о свойствах частиц, из которых состоит тёмная материя, практически ничего не известно.
«Тэватрон» и лишние мюоны
Стандартная модель
физики элементарных частиц – теоретическая конструкция, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. Стандартная модель не включает в себя гравитацию. Стандартная...
С помощью детектора CDF физики изучают частицы, возникающие при столкновении протонов – положительно заряженных частиц, входящих в состав всех атомных ядер, и антипротонов – их отрицательно заряженных антиподов. В ускорителе «Тэватрон», как и подсказывает его имя, эти частицы ускорены до энергий почти в 1 ТэВ, или 1000 ГэВ – тысячу миллиардов электронвольт, а энергия столкновения составляет, соответственно, почти 2000 ГэВ, что позволяет рождать самые разные, даже очень массивные элементарные частицы.
Однако даже просто зафиксировать факт существования большинства интересующих частиц не получается. Как правило, они неустойчивы и за ничтожные доли секунды превращаются в несколько частиц полегче. Именно свойства продуктов распада и измеряет детектор, а физики потом в соответствии с известной метафорой «пытаются восстановить устройство часового механизма, рассматривая осколки шестерёнок часов, столкнувшихся на околосветовой скорости».
Одна из самых популярных «шестерёнок» такого рода – мюон. По своим свойствам мюоны очень похожи на обыкновенные электроны, вращающиеся вокруг атомных ядер. Однако мюоны гораздо массивнее, а потому для физиков-экспериментаторов представляют особую ценность. Во-первых, их труднее «сбить с пути» при встречах с протонами и электронами детектора, а во-вторых, в самих столкновениях их рождается меньше, и разобрать их следы в детекторе проще, чем запутанные траектории многочисленных электронов.
Одна из частиц, которую активно изучали с помощью мюонов, – это так называемый B-мезон, в состав которого входит тяжёлый b-кварк (или антикварк).
И здесь мюоны долгое время водили экспериментаторов за нос.
Теория устройства и взаимодействия кварков – квантовая хромодинамика – позволяет вычислить вероятность рождения B-мезонов и их участия в различных взаимодействиях. Отсюда можно оценить и количество мюонов, которые родятся при распаде этих частиц. Однако в эксперименте мюонов рождалось существенно больше, чем планировалось. Более того, другой метод измерения свойств B-мезонов показывал результаты, всё лучше и лучше согласующиеся с теорией. Так что оснований обвинять теоретиков в том, что они не умеют считать (а расчёты в квантовой хромодинамике – вещь предельно сложная), у экспериментаторов оставалось всё меньше.
Причина этих расхождений долгое время оставалось загадкой, пока учёные не выяснили, что часть мюонов, которые физики долгое время принимали за продукты распада B-мезонов, на деле не имеют к ним отношения. Дело в том, что живёт B-мезон очень недолго и, родившись при столкновении протонов и антипротонов, успевает отлететь от оси вакуумной трубы, где происходят столкновения, лишь на 1–2 мм. Здесь он распадается на мюоны. Когда учёные разобрались, где рождаются те мюоны, которые фиксировал их детектор, проблема B-мезонов решилась: как оказалось, часть их возникала гораздо дальше от оси, и вклад этих «лишних мюонов» в финальный результат как раз и объяснял расхождение с теорией.
Но откуда берутся те самые «лишние» мюоны?
Некоторые из них зарождаются и в 3 мм от оси, и в пяти, и в семи; некоторые и вовсе вне вакуумной трубы, что уж совсем ни в какие ворота не лезет.
С этими частицами и связана зарождающаяся физическая «сенсация». Это редкое для почтенной науки слово на самом деле как нельзя лучше характеризует возбуждение теоретиков и экспериментаторов. На профессиональных блогах физиков уже вовсю бушуют дискуссии о реальности найденных коллаборацией CDF сигналов, а на сайте электронных препринтов Корнельского университета уже третий день подряд появляются всё новые и новые теоретические объяснения увиденному.
Новые частицы?
Следует отметить, что почти треть коллаборации – примерно 200 человек из 600 отказались ставить свои подписи под статьёй, которая почти полгода проходила «внутренний аудит».
По словам самих участников CDF, причин этому много. Кто-то посчитал, что публикация преждевременна. Кто-то считает, что наоборот – интерпретируя данные, коллективу стоило явно заявить, что они обнаружили частицу. Третьим просто не нравится Паоло Джироними, который отвечал за подготовку публикации.
А кто-то был недоволен всем вышеперечисленным, однако оставил свою подпись под статьёй, рассудив, что шанс на то, что в ней описано что-то по-настоящему революционное, стоит того, чтобы рискнуть – даже если шанс невелик.
В принципе, причин для появления лишних, или, как говорят физики, «фоновых», частиц может быть великое множество, и большая часть статьи коллаборации CDF как раз и посвящена разбору возможных причин появления сигнала, не апеллирующих к «новой физике» за пределами стандартной модели. Может быть, мы не учли какие-то другие частицы, из которых рождаются мюоны, – например, космические лучи, а может, мы принимаем за мюоны другие продукты распада частиц, рождающихся в «Тэватроне»? Наконец, может, сами сигналы в детекторе, которые мы принимаем за следы мюонов, таковыми не являются – шум, статистические флуктуации, артефакты зубодробительных методов математической обработки результатов эксперимента?
По словам авторов последней работы, найти «стандартного» объяснения им не удалось.
Всё выглядит так, будто найти удалось признаки существования какой-то новой частицы, живущей гораздо дольше B-мезона, и ей нет места в известной нам физике. Впрочем, от такого прямого утверждения учёные всё-таки воздерживаются: опыт целого поколения физиков, раз за разом убеждавшихся в применимости стандартной модели к, казалось бы, совсем необъяснимым явлениям, даёт о себе знать. Но просто игнорировать почти 100 тысяч событий, зарегистрированных одним из самых лучших приборов всё ещё самого мощного ускорителя Земли, нельзя.
Свойства «лишних» мюонов удивительны и сами по себе. Одно из самых поразительных состоит в том, что они очень часто рождались «пачками» – не по одной частице, а по две, по три, даже по восемь штук разом. Кроме того, как правило, из точки, в которой родились, они вылетали не во все стороны, а примерно в одном направлении – учёные даже употребляют термин «мюонная струя». А характерная масса новой неведомой частицы – если она действительно существует – составляет несколько ГэВ. Иначе говоря, «новая физика» – если мы действительно начинаем различать её в мюонном тумане – начинается на энергиях не в тысячи ГэВ, на которые устремлены монстры вроде LHC, а гораздо раньше.
И вот эти свойства поразительным образом сближают результаты с земного ускорителя с опубликованными буквально несколькими днями ранее данными с космического детектора античастиц PAMELA.
Доля позитронов, как функция энергии // Группа PAMELA, arXiv.org
Результаты эксперимента PAMELA
Международный исследовательский аппарат PAMELA на борту российского искусственного спутника «Ресурс-ДК1» надёжно зафиксировал избыток позитронов высоких энергий в потоке заряженных космических...
По мнению многих астрофизиков, избыток высокоэнергичных позитронов (античастиц к электронам) в составе космических лучей возникает из-за распада или аннигиляции частиц загадочной тёмной материи. Это другой элемент физики за пределами Стандартной модели, о существовании которого (и даже доминировании по массе) астрономы давно знают, но ничего путного сказать не могут: на то она и тёмная материя, что её не видно, и своё присутствие выдаёт лишь через гравитацию.
Тёмная сила
Как оказалось, у квартета теоретиков из Принстона, Гарварда и Нью-Йорка уже готово объяснение результатам PAMELA, которое пришлось как нельзя кстати к новым данным с «Тэватрона». По мнению Нимы Арканихамеда и его коллег, в рамках их суперсимметричной модели единое и естественное объяснение получают избыток позитронов, надёжно измеренный аппаратом PAMELA, едва различимый избыток гамма-лучей, приходящих, казалось бы, из ниоткуда, и туманное свечение центра галактики в гамма- и радиолучах, зафиксированные другими астрофизическими спутниками.
В соответствии с моделью частицы тёмной материи имеют массу порядка 1000 ГэВ и не участвуют в известных нам взаимодействиях. Однако они действуют друг на друга с помощью короткодействующей «тёмной» силы, которую переносит другая тёмная частица с массой около 1 ГэВ. Иными словами, к трём обычным видам взаимодействия, действующим лишь на обычное вещество (электромагнитному и ядерному, слабому и сильному), добавляется ещё одно, действующее лишь в мире тёмной материи. Гравитация, как водится, стоит особняком, связывая оба мира.
«Тёмная» сила понадобилась теоретикам для того, чтобы связать частицы тёмной материи в своего рода «атомы», в которых одна из тёмных частиц имеет отрицательный «тёмный заряд», а другая – положительный «тёмный заряд». Только наличие подобного заряда позволяет тёмной материи аннигилировать достаточно интенсивно, чтобы объяснить результаты астрофизических наблюдений (это так называемый механизм Зоммерфельда).
Однако частица – переносчик «тёмной» силы уже может напрямую распадаться с испусканием обычных частиц, и именно она может быть ответственна за появление «лишних» мюонов.
Более того, распад заряженных тёмным зарядом тёмных частиц естественным образом идёт каскадом, пока не упрётся в самую лёгкую стабильную тёмную частицу, распадаться которой уже не во что. В каждый шаг этого каскада вовлечена частица – переносчик тёмной силы, и потому на каждом шаге может появиться лишний мюон. Вот вам и мюоны «пачками». Ну а тот факт, что все они вылетают в одном направлении, связан просто с тем, что распадающаяся частица движется быстро – так заряды праздничного салюта, взрывающиеся, не долетев до высшей точки своей траектории, выбрасывают вперёд целые фонтаны ярких огней. Вот вам и «струи».
Правда, как отмечает специалист по физике высоких энергий Игорь Иванов, лишних мюонных событий на CDF получается слишком много – Арканихамед и его коллеги предполагали, что появление мюонных струй будет крайне редким сигналом. Но нет сомнений, что публикация данных коллаборациями CDF и PAMELA приведёт к появлению в ближайшие месяцы десятков, а может, и сотен возможных объяснений. Так что зацикливаться на модели Арканихамеда, может быть, и не стоит. Пока её выделяет лишь то, что она оказалась ко двору при интерпретации и тех и других данных.
Конечно, не исключено, что оба экспериментальных результата получат более тривиальные объяснения. «Лишние мюоны» могут оказаться не более чем неучтённым инструментальным эффектом гигантской установки CDF, а «лишние позитроны» – генерироваться в окрестностях нейтронных звёзд нашей Галактики.
Но перспективы интригуют. В мире тёмной материи, ещё недавно казавшейся бесформенной мутью, за которой астрономы прячут своё непонимание устройства мира, начала вырисовываться структура – какие-то взаимодействия, «тёмные заряды», «тёмные атомы». Может быть, физика не кончилась, и новым поколениям учёных будет что изучать в «тёмном мире».
Пока на Большом адронном коллайдере (LHC) готовятся к ремонту после крупной сентябрьской аварии, доживающий последние месяцы в статусе самого мощного ускорителя планеты американский «Тэватрон» преподнёс физикам неожиданный сюрприз. В конце прошлой недели сотрудники коллаборации CDF, работающие на одноимённом гигантском детекторе частиц «Тэватрона», опубликовали препринт, где описывают нечто, выходящее за рамки почти священной для физиков Стандартной модели элементарных частиц.
Если этот сигнал окажется не каким-то неучтённым фоновым эффектом, это открытие станет первым земным свидетельством ограниченности Стандартной модели.
Земным в том смысле, что астрофизикам уже давно известны тёмная материя и тёмная энергия, также в Стандартную модель не вписывающиеся. Правда, о свойствах частиц, из которых состоит тёмная материя, практически ничего не известно.
«Тэватрон» и лишние мюоны
Стандартная модель
физики элементарных частиц – теоретическая конструкция, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. Стандартная модель не включает в себя гравитацию. Стандартная...
С помощью детектора CDF физики изучают частицы, возникающие при столкновении протонов – положительно заряженных частиц, входящих в состав всех атомных ядер, и антипротонов – их отрицательно заряженных антиподов. В ускорителе «Тэватрон», как и подсказывает его имя, эти частицы ускорены до энергий почти в 1 ТэВ, или 1000 ГэВ – тысячу миллиардов электронвольт, а энергия столкновения составляет, соответственно, почти 2000 ГэВ, что позволяет рождать самые разные, даже очень массивные элементарные частицы.
Однако даже просто зафиксировать факт существования большинства интересующих частиц не получается. Как правило, они неустойчивы и за ничтожные доли секунды превращаются в несколько частиц полегче. Именно свойства продуктов распада и измеряет детектор, а физики потом в соответствии с известной метафорой «пытаются восстановить устройство часового механизма, рассматривая осколки шестерёнок часов, столкнувшихся на околосветовой скорости».
Одна из самых популярных «шестерёнок» такого рода – мюон. По своим свойствам мюоны очень похожи на обыкновенные электроны, вращающиеся вокруг атомных ядер. Однако мюоны гораздо массивнее, а потому для физиков-экспериментаторов представляют особую ценность. Во-первых, их труднее «сбить с пути» при встречах с протонами и электронами детектора, а во-вторых, в самих столкновениях их рождается меньше, и разобрать их следы в детекторе проще, чем запутанные траектории многочисленных электронов.
Одна из частиц, которую активно изучали с помощью мюонов, – это так называемый B-мезон, в состав которого входит тяжёлый b-кварк (или антикварк).
И здесь мюоны долгое время водили экспериментаторов за нос.
Теория устройства и взаимодействия кварков – квантовая хромодинамика – позволяет вычислить вероятность рождения B-мезонов и их участия в различных взаимодействиях. Отсюда можно оценить и количество мюонов, которые родятся при распаде этих частиц. Однако в эксперименте мюонов рождалось существенно больше, чем планировалось. Более того, другой метод измерения свойств B-мезонов показывал результаты, всё лучше и лучше согласующиеся с теорией. Так что оснований обвинять теоретиков в том, что они не умеют считать (а расчёты в квантовой хромодинамике – вещь предельно сложная), у экспериментаторов оставалось всё меньше.
Причина этих расхождений долгое время оставалось загадкой, пока учёные не выяснили, что часть мюонов, которые физики долгое время принимали за продукты распада B-мезонов, на деле не имеют к ним отношения. Дело в том, что живёт B-мезон очень недолго и, родившись при столкновении протонов и антипротонов, успевает отлететь от оси вакуумной трубы, где происходят столкновения, лишь на 1–2 мм. Здесь он распадается на мюоны. Когда учёные разобрались, где рождаются те мюоны, которые фиксировал их детектор, проблема B-мезонов решилась: как оказалось, часть их возникала гораздо дальше от оси, и вклад этих «лишних мюонов» в финальный результат как раз и объяснял расхождение с теорией.
Но откуда берутся те самые «лишние» мюоны?
Некоторые из них зарождаются и в 3 мм от оси, и в пяти, и в семи; некоторые и вовсе вне вакуумной трубы, что уж совсем ни в какие ворота не лезет.
С этими частицами и связана зарождающаяся физическая «сенсация». Это редкое для почтенной науки слово на самом деле как нельзя лучше характеризует возбуждение теоретиков и экспериментаторов. На профессиональных блогах физиков уже вовсю бушуют дискуссии о реальности найденных коллаборацией CDF сигналов, а на сайте электронных препринтов Корнельского университета уже третий день подряд появляются всё новые и новые теоретические объяснения увиденному.
Новые частицы?
Следует отметить, что почти треть коллаборации – примерно 200 человек из 600 отказались ставить свои подписи под статьёй, которая почти полгода проходила «внутренний аудит».
По словам самих участников CDF, причин этому много. Кто-то посчитал, что публикация преждевременна. Кто-то считает, что наоборот – интерпретируя данные, коллективу стоило явно заявить, что они обнаружили частицу. Третьим просто не нравится Паоло Джироними, который отвечал за подготовку публикации.
А кто-то был недоволен всем вышеперечисленным, однако оставил свою подпись под статьёй, рассудив, что шанс на то, что в ней описано что-то по-настоящему революционное, стоит того, чтобы рискнуть – даже если шанс невелик.
В принципе, причин для появления лишних, или, как говорят физики, «фоновых», частиц может быть великое множество, и большая часть статьи коллаборации CDF как раз и посвящена разбору возможных причин появления сигнала, не апеллирующих к «новой физике» за пределами стандартной модели. Может быть, мы не учли какие-то другие частицы, из которых рождаются мюоны, – например, космические лучи, а может, мы принимаем за мюоны другие продукты распада частиц, рождающихся в «Тэватроне»? Наконец, может, сами сигналы в детекторе, которые мы принимаем за следы мюонов, таковыми не являются – шум, статистические флуктуации, артефакты зубодробительных методов математической обработки результатов эксперимента?
По словам авторов последней работы, найти «стандартного» объяснения им не удалось.
Всё выглядит так, будто найти удалось признаки существования какой-то новой частицы, живущей гораздо дольше B-мезона, и ей нет места в известной нам физике. Впрочем, от такого прямого утверждения учёные всё-таки воздерживаются: опыт целого поколения физиков, раз за разом убеждавшихся в применимости стандартной модели к, казалось бы, совсем необъяснимым явлениям, даёт о себе знать. Но просто игнорировать почти 100 тысяч событий, зарегистрированных одним из самых лучших приборов всё ещё самого мощного ускорителя Земли, нельзя.
Свойства «лишних» мюонов удивительны и сами по себе. Одно из самых поразительных состоит в том, что они очень часто рождались «пачками» – не по одной частице, а по две, по три, даже по восемь штук разом. Кроме того, как правило, из точки, в которой родились, они вылетали не во все стороны, а примерно в одном направлении – учёные даже употребляют термин «мюонная струя». А характерная масса новой неведомой частицы – если она действительно существует – составляет несколько ГэВ. Иначе говоря, «новая физика» – если мы действительно начинаем различать её в мюонном тумане – начинается на энергиях не в тысячи ГэВ, на которые устремлены монстры вроде LHC, а гораздо раньше.
И вот эти свойства поразительным образом сближают результаты с земного ускорителя с опубликованными буквально несколькими днями ранее данными с космического детектора античастиц PAMELA.
Доля позитронов, как функция энергии // Группа PAMELA, arXiv.org
Результаты эксперимента PAMELA
Международный исследовательский аппарат PAMELA на борту российского искусственного спутника «Ресурс-ДК1» надёжно зафиксировал избыток позитронов высоких энергий в потоке заряженных космических...
По мнению многих астрофизиков, избыток высокоэнергичных позитронов (античастиц к электронам) в составе космических лучей возникает из-за распада или аннигиляции частиц загадочной тёмной материи. Это другой элемент физики за пределами Стандартной модели, о существовании которого (и даже доминировании по массе) астрономы давно знают, но ничего путного сказать не могут: на то она и тёмная материя, что её не видно, и своё присутствие выдаёт лишь через гравитацию.
Тёмная сила
Как оказалось, у квартета теоретиков из Принстона, Гарварда и Нью-Йорка уже готово объяснение результатам PAMELA, которое пришлось как нельзя кстати к новым данным с «Тэватрона». По мнению Нимы Арканихамеда и его коллег, в рамках их суперсимметричной модели единое и естественное объяснение получают избыток позитронов, надёжно измеренный аппаратом PAMELA, едва различимый избыток гамма-лучей, приходящих, казалось бы, из ниоткуда, и туманное свечение центра галактики в гамма- и радиолучах, зафиксированные другими астрофизическими спутниками.
В соответствии с моделью частицы тёмной материи имеют массу порядка 1000 ГэВ и не участвуют в известных нам взаимодействиях. Однако они действуют друг на друга с помощью короткодействующей «тёмной» силы, которую переносит другая тёмная частица с массой около 1 ГэВ. Иными словами, к трём обычным видам взаимодействия, действующим лишь на обычное вещество (электромагнитному и ядерному, слабому и сильному), добавляется ещё одно, действующее лишь в мире тёмной материи. Гравитация, как водится, стоит особняком, связывая оба мира.
«Тёмная» сила понадобилась теоретикам для того, чтобы связать частицы тёмной материи в своего рода «атомы», в которых одна из тёмных частиц имеет отрицательный «тёмный заряд», а другая – положительный «тёмный заряд». Только наличие подобного заряда позволяет тёмной материи аннигилировать достаточно интенсивно, чтобы объяснить результаты астрофизических наблюдений (это так называемый механизм Зоммерфельда).
Однако частица – переносчик «тёмной» силы уже может напрямую распадаться с испусканием обычных частиц, и именно она может быть ответственна за появление «лишних» мюонов.
Более того, распад заряженных тёмным зарядом тёмных частиц естественным образом идёт каскадом, пока не упрётся в самую лёгкую стабильную тёмную частицу, распадаться которой уже не во что. В каждый шаг этого каскада вовлечена частица – переносчик тёмной силы, и потому на каждом шаге может появиться лишний мюон. Вот вам и мюоны «пачками». Ну а тот факт, что все они вылетают в одном направлении, связан просто с тем, что распадающаяся частица движется быстро – так заряды праздничного салюта, взрывающиеся, не долетев до высшей точки своей траектории, выбрасывают вперёд целые фонтаны ярких огней. Вот вам и «струи».
Правда, как отмечает специалист по физике высоких энергий Игорь Иванов, лишних мюонных событий на CDF получается слишком много – Арканихамед и его коллеги предполагали, что появление мюонных струй будет крайне редким сигналом. Но нет сомнений, что публикация данных коллаборациями CDF и PAMELA приведёт к появлению в ближайшие месяцы десятков, а может, и сотен возможных объяснений. Так что зацикливаться на модели Арканихамеда, может быть, и не стоит. Пока её выделяет лишь то, что она оказалась ко двору при интерпретации и тех и других данных.
Конечно, не исключено, что оба экспериментальных результата получат более тривиальные объяснения. «Лишние мюоны» могут оказаться не более чем неучтённым инструментальным эффектом гигантской установки CDF, а «лишние позитроны» – генерироваться в окрестностях нейтронных звёзд нашей Галактики.
Но перспективы интригуют. В мире тёмной материи, ещё недавно казавшейся бесформенной мутью, за которой астрономы прячут своё непонимание устройства мира, начала вырисовываться структура – какие-то взаимодействия, «тёмные заряды», «тёмные атомы». Может быть, физика не кончилась, и новым поколениям учёных будет что изучать в «тёмном мире».
среда, 29 октября 2008 г.
Виагра для дистрофиков
Больные миодистрофией не выдерживают даже нескольких минут физических нагрузок потому, что их мышцы не успевают вовремя расширять кровеносные сосуды. Виагра, которая с этой функцией справляется, резко повышает терпимость больных к физическим нагрузкам. Правда, сама виагра более эффективна для полового члена, но её аналоги смогут помочь и дистрофикам.
Кевин Кэмпбелл из Университета американского штата Айова накормил подопытных мышей-миодистрофиков силденафилом, более известным под торговой маркой «Виагра». Изменения в личной жизни грызунов мало интересовали ученых, а вот другое, «побочное» с точки зрения фармакологии действие могло оказаться весьма полезным даже в лечении тяжелых наследственных заболеваний – миодистрофии Дюшенна или Беккера.
Отведавшие виагры мыши в отличие от своих собратьев оказались куда более терпимыми к физическим нагрузкам.
Мышечная дистрофия Дюшенна
(псевдогипертрофическая мышечная дистрофия) – самая частая форма хронического наследственного заболевания скелетных (произвольных) мышц у детей. Мышечные дистрофии проявляются прогрессирующей слабостью...
В случае обеих упомянутых миодистрофий, передающихся по наследству, клетки поперечно-полосатой мускулатуры неполноценны: из-за «дефектных белков», входящих в состав их мембраны, такие клетки с трудом переживают физическую нагрузку. Если учесть, что именно такие клеточки формируют всю без исключения скелетную мускулатуру, дыхательные мышцы и сердце, то самые распространенные жалобы больных можно воспроизвести, не заглядывая в учебник.
Наиболее логичный выход из сложившейся ситуации – генная терапия, при которой в клетку тем или иным способом вводят «правильную» копию гена. Однако страх перед возможными рисками, техническая сложность и, как следствие, стоимость процедуры пока препятствуют началу масштабных клинических испытаний. В результате врачам приходится довольствоваться рекомендациями по воздержанию от физических нагрузок и небольшим списком препаратов, способных хотя бы отчасти улучшить функции мышц.
Для перца и сердца
«Виагра», которую когда-то создавали для сердечных больных, но стали использовать в других целях, действительно помогает сердцу. Она защищает больных мышечной дистрофией Дюшенна от износа сердечной...
Пополнить последний виагрой и её многочисленными, но от этого не менее эффективными клонами ученые уже пытались: Кристина де Розье и её коллеги обнаружили защитный эффект препарата на сердце mdx-мышей, обладающих тем же дефектным белком дистрофином, как и больные миодистрофией Дюшенна.
Кэмпбелл и соавторы публикации в последнем выпуске Nature пошли дальше своих коллег:
Они не только доказали эффективность виагры, но и обнаружили неизвестный ранее механизм, объясняющий чрезмерную утомляемость мышц миодистрофиков.
На самом деле всё было даже наоборот. Ученые обратили внимание на то, что в мышцах дистрофичных грызунов, выведенных такими, чтобы испытывать те же проблемы со структурными белками, что и люди, кровоток практически не реагирует на нагрузку. И это при том, что в нормальных мышцах даже при небольших физических упражнениях сосуды расширяются мгновенно.
Роль и синтез NO в организме
По сути, монооксид азота, NO является локальным тканевым гормоном. Характерной особенностью NO является способность быстро диффундировать (менее 5 секунд) через мембрану синтезировавшей его клетки в межклеточное...
Это происходит за счет оксида азота NO, образуемого в этом случае ферментом нейрональная NO-синтаза (nNOS). От других NO-синтаз нейрональная отличается тем, что реагирует на стимуляцию нервным импульсом, то есть управляется так же, как и сама мышца. В итоге она первая из ферментов своего семейства начинает подготавливать мышцы к работе, расширяя кровеносные сосуды.
Кэмпбелл предположил, что чрезмерная утомляемость больных дистрофией связана в первую очередь с нарушением работы nNOS и недостаточным кровотоком, а вовсе не с повреждением клеток.
Вообще говоря, это достаточно смелая гипотеза, идущая вразрез с существующими представлениями о миодистрофиях. Более того, известно, что и больные с врождёнными миодистрофиями, и мыши, используемые в качестве моделей заболевания (линии mdx- и Sgca-), обладают полноценными генами NO-синтаз. И всё-таки учёные решили проверить свою догадку.
Изучив мышцы дистрофичных грызунов и 425 больных людей, Кэмпбелл и его коллеги обнаружили, что содержание фермента и вправду снижено у всех без исключения мышей и у большинства пациентов. Это отлично вписалось в предложенную теорию. Учёные даже показали, что по внешним признакам больные мыши «эквивалентны» тем, у кого нейронального фермента нет вовсе. Специально выведенные nNOS-нокаутные мыши, у которых были все NO-синтазы, кроме нейрональной, ничем не отличались от миодистрофиков – они так же утомлялись при беге по колесу и очень долго отходили от такого «приключения».
Правда, почему фермента в этих клетках мало, несмотря на наличие полноценного гена, его кодирующего, пока неясно.
Но ясно, почему дистрофикам может помочь виагра.
Дело в том, что силденафил ингибирует работу фермента фосфодиэстеразы-5, в результате чего повышается внутриклеточная концентрация сигнальной молекулы, провоцирующей выделение NO. Благодаря NO сосуды расширяются, и пещеристые тела настойчиво заполняются кровью. А в случае эксперимента Кэмпбелла последний пункт легко заменился на усиление кровотока внутри мышц, которые у миодистрофиков оксид азота вовремя не производят.
К сожалению для вышеописанных больных, ученые теперь озаботятся поиском нового, более эффективного препарата. Виагра хоть и работает, но не очень эффективно: фосфодиэстеразу полового члена она ингибирует сильнее, чем немного отличающийся фермент мышц с таким же названием.
Кевин Кэмпбелл из Университета американского штата Айова накормил подопытных мышей-миодистрофиков силденафилом, более известным под торговой маркой «Виагра». Изменения в личной жизни грызунов мало интересовали ученых, а вот другое, «побочное» с точки зрения фармакологии действие могло оказаться весьма полезным даже в лечении тяжелых наследственных заболеваний – миодистрофии Дюшенна или Беккера.
Отведавшие виагры мыши в отличие от своих собратьев оказались куда более терпимыми к физическим нагрузкам.
Мышечная дистрофия Дюшенна
(псевдогипертрофическая мышечная дистрофия) – самая частая форма хронического наследственного заболевания скелетных (произвольных) мышц у детей. Мышечные дистрофии проявляются прогрессирующей слабостью...
В случае обеих упомянутых миодистрофий, передающихся по наследству, клетки поперечно-полосатой мускулатуры неполноценны: из-за «дефектных белков», входящих в состав их мембраны, такие клетки с трудом переживают физическую нагрузку. Если учесть, что именно такие клеточки формируют всю без исключения скелетную мускулатуру, дыхательные мышцы и сердце, то самые распространенные жалобы больных можно воспроизвести, не заглядывая в учебник.
Наиболее логичный выход из сложившейся ситуации – генная терапия, при которой в клетку тем или иным способом вводят «правильную» копию гена. Однако страх перед возможными рисками, техническая сложность и, как следствие, стоимость процедуры пока препятствуют началу масштабных клинических испытаний. В результате врачам приходится довольствоваться рекомендациями по воздержанию от физических нагрузок и небольшим списком препаратов, способных хотя бы отчасти улучшить функции мышц.
Для перца и сердца
«Виагра», которую когда-то создавали для сердечных больных, но стали использовать в других целях, действительно помогает сердцу. Она защищает больных мышечной дистрофией Дюшенна от износа сердечной...
Пополнить последний виагрой и её многочисленными, но от этого не менее эффективными клонами ученые уже пытались: Кристина де Розье и её коллеги обнаружили защитный эффект препарата на сердце mdx-мышей, обладающих тем же дефектным белком дистрофином, как и больные миодистрофией Дюшенна.
Кэмпбелл и соавторы публикации в последнем выпуске Nature пошли дальше своих коллег:
Они не только доказали эффективность виагры, но и обнаружили неизвестный ранее механизм, объясняющий чрезмерную утомляемость мышц миодистрофиков.
На самом деле всё было даже наоборот. Ученые обратили внимание на то, что в мышцах дистрофичных грызунов, выведенных такими, чтобы испытывать те же проблемы со структурными белками, что и люди, кровоток практически не реагирует на нагрузку. И это при том, что в нормальных мышцах даже при небольших физических упражнениях сосуды расширяются мгновенно.
Роль и синтез NO в организме
По сути, монооксид азота, NO является локальным тканевым гормоном. Характерной особенностью NO является способность быстро диффундировать (менее 5 секунд) через мембрану синтезировавшей его клетки в межклеточное...
Это происходит за счет оксида азота NO, образуемого в этом случае ферментом нейрональная NO-синтаза (nNOS). От других NO-синтаз нейрональная отличается тем, что реагирует на стимуляцию нервным импульсом, то есть управляется так же, как и сама мышца. В итоге она первая из ферментов своего семейства начинает подготавливать мышцы к работе, расширяя кровеносные сосуды.
Кэмпбелл предположил, что чрезмерная утомляемость больных дистрофией связана в первую очередь с нарушением работы nNOS и недостаточным кровотоком, а вовсе не с повреждением клеток.
Вообще говоря, это достаточно смелая гипотеза, идущая вразрез с существующими представлениями о миодистрофиях. Более того, известно, что и больные с врождёнными миодистрофиями, и мыши, используемые в качестве моделей заболевания (линии mdx- и Sgca-), обладают полноценными генами NO-синтаз. И всё-таки учёные решили проверить свою догадку.
Изучив мышцы дистрофичных грызунов и 425 больных людей, Кэмпбелл и его коллеги обнаружили, что содержание фермента и вправду снижено у всех без исключения мышей и у большинства пациентов. Это отлично вписалось в предложенную теорию. Учёные даже показали, что по внешним признакам больные мыши «эквивалентны» тем, у кого нейронального фермента нет вовсе. Специально выведенные nNOS-нокаутные мыши, у которых были все NO-синтазы, кроме нейрональной, ничем не отличались от миодистрофиков – они так же утомлялись при беге по колесу и очень долго отходили от такого «приключения».
Правда, почему фермента в этих клетках мало, несмотря на наличие полноценного гена, его кодирующего, пока неясно.
Но ясно, почему дистрофикам может помочь виагра.
Дело в том, что силденафил ингибирует работу фермента фосфодиэстеразы-5, в результате чего повышается внутриклеточная концентрация сигнальной молекулы, провоцирующей выделение NO. Благодаря NO сосуды расширяются, и пещеристые тела настойчиво заполняются кровью. А в случае эксперимента Кэмпбелла последний пункт легко заменился на усиление кровотока внутри мышц, которые у миодистрофиков оксид азота вовремя не производят.
К сожалению для вышеописанных больных, ученые теперь озаботятся поиском нового, более эффективного препарата. Виагра хоть и работает, но не очень эффективно: фосфодиэстеразу полового члена она ингибирует сильнее, чем немного отличающийся фермент мышц с таким же названием.
Мумия открыла малярия
«Паспортный» возраст человеческой малярии более чем удвоился: следы генов малярийного плазмодия нашлись в египетской мумии возрастом 3,5 тысячи лет. Это поможет восстановить филогенетическое древо паразита, надеются учёные. Впрочем, по косвенным оценкам, люди болеют малярией уже около 50 тысяч лет.
Чисто исторический, на первый взгляд, вопрос, сколько человечество страдает от той или иной инфекции, на самом деле имеет и естественнонаучную, и даже практическую ценность. Во-первых, это способ проследить историю заболевания и вычислить разнообразные эпидемиологические показатели, не поддающиеся расчетам даже в современных моделях. Во-вторых, исходя из истории, можно предсказать дальнейшие изменения паразита, а вместе с ним и тяжести заболевания.
Третий же плюс скорей оценят не врачи, а историки, антропологи и археологи, ведь подобные исследования позволяют доказать или опровергнуть инфекционную причину гибели той или иной значимой личности. Добавьте к этому 1,5–3 миллиона ежегодных жертв малярии, и вы сразу разделите профессиональное любопытство Андреаса Нерлиха и его коллег-патологоанатомов.
Они достоверно установили, что человечество болеет малярией как минимум 3500 лет.
Представившие свою работу на суд коллег в Неаполе ученые признают, что это не первая попытка датировать малярию, но лишь второй эксперимент, достоверно подтвердивший наличие возбудителя в тканях наших предков. В предыдущей работе плазмодий нашли в костях римского мальчика, жившего в V веке нашей эры, так что «паспортный возраст» плазмодия увеличился на две тысячи лет. Первым из «современных врачей» в V веке до н. э. малярийную лихорадку описал Гиппократ.
История заболевания
Считается, что родиной малярии является Западная Африка (P. falciparum) и Центральная Африка (P. vivax ). Молекулярно-генетические данные свидетельствуют, что предпаразитический предок плазмодия был свободноживущим...
Безусловно, попытки сделать подобные оценки предпринимались и раньше: если исходить из данных об изменчивости генома малярийного плазмодия, этот срок может составлять и 50 тысяч лет. Первые письменные свидетельства о лихорадке, подозрительно похожей на малярию, относятся к китайской династии Ся, что продлевает знакомство человека с малярией как минимум до 4, а то и 5 тысяч лет. Однако Ся считается династией едва ли не мифической, так что в текстах о ней вполне могли найти отражение и более поздние события.
В египетских папирусах без подобных упоминаний также не обошлось, и именно с них начали свой поиск древнейших жертв малярии Нерлих и его коллеги. В центрально- и западноафриканском происхождении плазмодия сейчас никто не сомневается, но и бассейн Нила – прекрасное место жительства не только для почитателей Ра, но и для многочисленных паразитов.
Женский гормон в груди фараона
Мужественность Эхнатона, супруга Нефертити, давно ставилась под сомнение. Патологоанатомы, собравшиеся на специальную конференцию, поставили фараону диагноз – наследственная гинекомастия. Подтвердить...
Египет – рай для палеопатологоанатомов: египетская цивилизация оставила нам не только памятники архитектуры, но ещё и прекрасно сохранившийся биологический материал – мумии. Они уже не в первый раз становятся причиной оживленных споров об обстоятельствах гибели их «владельцев».
На этот раз исследованные мумии остались безымянными, зато для генетического анализа Нерлиху удалось собрать ни много ни мало 91 образец костной ткани возрастом от 5,5 до 2,5 тысячи лет. Отработанный на куда хуже сохранившихся неандертальцах метод полимеразной цепной реакции, которым инфекцию ищут и в обычных клинических лабораториях, не подвел ученых.
В тканях двух египтян таки нашлись гены Plasmodium falciparum – самого агрессивного и распространенного из 4 видов малярийного плазмодия, паразитирующих на наших клетках.
Малярия в трех частях
Генетический анализ возбудителя малярии позволил понять, почему люди совершенно по-разному реагируют на заболевание. В человеческой фазе жизненного цикла паразита обнаружились три этапа. Один из них –...
Обе «больные» мумии были обнаружены на западе Фив, одно захоронение датируется 500 годом до н. э., второе на тысячу лет старше. И, хотя имен ученые не знают, они не сомневаются, что «пациенты» принадлежали к египетской аристократии Нового царства и позднего периода соответственно.
Вывод неутешителен: болезнь не разбирала ни бедных, ни богатых. И, хотя сейчас 90% из почти полумиллиарда ежегодно инфицируемых людей живут в весьма бедных регионах южнее Сахары, от потенциально смертельного заболевания никто не застрахован, особенно с учетом неутешительных климатических прогнозов.
Сейчас Нерлих работает над восстановлением «филогенетического древа» плазмодия, сообщает Discovery. Восстановив геном формы, переходной между паразитом и симбионтом, можно будет найти ещё пару слабых мест плазмодия, которых пока, судя по возрастающей смертности от малярии, врачам явно не хватает.
Чисто исторический, на первый взгляд, вопрос, сколько человечество страдает от той или иной инфекции, на самом деле имеет и естественнонаучную, и даже практическую ценность. Во-первых, это способ проследить историю заболевания и вычислить разнообразные эпидемиологические показатели, не поддающиеся расчетам даже в современных моделях. Во-вторых, исходя из истории, можно предсказать дальнейшие изменения паразита, а вместе с ним и тяжести заболевания.
Третий же плюс скорей оценят не врачи, а историки, антропологи и археологи, ведь подобные исследования позволяют доказать или опровергнуть инфекционную причину гибели той или иной значимой личности. Добавьте к этому 1,5–3 миллиона ежегодных жертв малярии, и вы сразу разделите профессиональное любопытство Андреаса Нерлиха и его коллег-патологоанатомов.
Они достоверно установили, что человечество болеет малярией как минимум 3500 лет.
Представившие свою работу на суд коллег в Неаполе ученые признают, что это не первая попытка датировать малярию, но лишь второй эксперимент, достоверно подтвердивший наличие возбудителя в тканях наших предков. В предыдущей работе плазмодий нашли в костях римского мальчика, жившего в V веке нашей эры, так что «паспортный возраст» плазмодия увеличился на две тысячи лет. Первым из «современных врачей» в V веке до н. э. малярийную лихорадку описал Гиппократ.
История заболевания
Считается, что родиной малярии является Западная Африка (P. falciparum) и Центральная Африка (P. vivax ). Молекулярно-генетические данные свидетельствуют, что предпаразитический предок плазмодия был свободноживущим...
Безусловно, попытки сделать подобные оценки предпринимались и раньше: если исходить из данных об изменчивости генома малярийного плазмодия, этот срок может составлять и 50 тысяч лет. Первые письменные свидетельства о лихорадке, подозрительно похожей на малярию, относятся к китайской династии Ся, что продлевает знакомство человека с малярией как минимум до 4, а то и 5 тысяч лет. Однако Ся считается династией едва ли не мифической, так что в текстах о ней вполне могли найти отражение и более поздние события.
В египетских папирусах без подобных упоминаний также не обошлось, и именно с них начали свой поиск древнейших жертв малярии Нерлих и его коллеги. В центрально- и западноафриканском происхождении плазмодия сейчас никто не сомневается, но и бассейн Нила – прекрасное место жительства не только для почитателей Ра, но и для многочисленных паразитов.
Женский гормон в груди фараона
Мужественность Эхнатона, супруга Нефертити, давно ставилась под сомнение. Патологоанатомы, собравшиеся на специальную конференцию, поставили фараону диагноз – наследственная гинекомастия. Подтвердить...
Египет – рай для палеопатологоанатомов: египетская цивилизация оставила нам не только памятники архитектуры, но ещё и прекрасно сохранившийся биологический материал – мумии. Они уже не в первый раз становятся причиной оживленных споров об обстоятельствах гибели их «владельцев».
На этот раз исследованные мумии остались безымянными, зато для генетического анализа Нерлиху удалось собрать ни много ни мало 91 образец костной ткани возрастом от 5,5 до 2,5 тысячи лет. Отработанный на куда хуже сохранившихся неандертальцах метод полимеразной цепной реакции, которым инфекцию ищут и в обычных клинических лабораториях, не подвел ученых.
В тканях двух египтян таки нашлись гены Plasmodium falciparum – самого агрессивного и распространенного из 4 видов малярийного плазмодия, паразитирующих на наших клетках.
Малярия в трех частях
Генетический анализ возбудителя малярии позволил понять, почему люди совершенно по-разному реагируют на заболевание. В человеческой фазе жизненного цикла паразита обнаружились три этапа. Один из них –...
Обе «больные» мумии были обнаружены на западе Фив, одно захоронение датируется 500 годом до н. э., второе на тысячу лет старше. И, хотя имен ученые не знают, они не сомневаются, что «пациенты» принадлежали к египетской аристократии Нового царства и позднего периода соответственно.
Вывод неутешителен: болезнь не разбирала ни бедных, ни богатых. И, хотя сейчас 90% из почти полумиллиарда ежегодно инфицируемых людей живут в весьма бедных регионах южнее Сахары, от потенциально смертельного заболевания никто не застрахован, особенно с учетом неутешительных климатических прогнозов.
Сейчас Нерлих работает над восстановлением «филогенетического древа» плазмодия, сообщает Discovery. Восстановив геном формы, переходной между паразитом и симбионтом, можно будет найти ещё пару слабых мест плазмодия, которых пока, судя по возрастающей смертности от малярии, врачам явно не хватает.
суббота, 25 октября 2008 г.
Темная кошка
Американские ученые вывели кота, который светится зеленым светом под лучами ультрафиолета, сообщает газета "Телеграф".
Светящийся кот был выведен в Одьюбоновском центре исследования исчезающих видов в Новом Орлеане. Если в темноте направить на него ультрафиолетовые лучи, его глаза, десны и язык начнут светиться зеленым. Кот получил кличку Мистер Зеленые гены.
По словам ученых, зеленое свечение - всего лишь маркер, указывающий на то, что нужный ген попал в генетический аппарат кошки и работает там. Для этого используется светящийся зеленый белок GFP. Его соединяют с другим геном и по свечению определяют, где и как исследуемый ген работает.
Светящийся зеленый белок GFP был выделен из медузы и широко используется в качестве маркера для изучения работы генов у разных организмов. Ученые, открывшие светящийся белок, получили Нобелевскую премию 2008 года в области химии.
По словам ученых, устройство генетических аппаратов человека и кошки очень похоже, поэтому на этих животных можно изучать многие генетические болезни человека.
Источник РИА
Светящийся кот был выведен в Одьюбоновском центре исследования исчезающих видов в Новом Орлеане. Если в темноте направить на него ультрафиолетовые лучи, его глаза, десны и язык начнут светиться зеленым. Кот получил кличку Мистер Зеленые гены.
По словам ученых, зеленое свечение - всего лишь маркер, указывающий на то, что нужный ген попал в генетический аппарат кошки и работает там. Для этого используется светящийся зеленый белок GFP. Его соединяют с другим геном и по свечению определяют, где и как исследуемый ген работает.
Светящийся зеленый белок GFP был выделен из медузы и широко используется в качестве маркера для изучения работы генов у разных организмов. Ученые, открывшие светящийся белок, получили Нобелевскую премию 2008 года в области химии.
По словам ученых, устройство генетических аппаратов человека и кошки очень похоже, поэтому на этих животных можно изучать многие генетические болезни человека.
Источник РИА
вторник, 21 октября 2008 г.
Светодиоды
Светодиоды могут стать альтернативой косметической хирургии и инъекциям ботокса - их свет омолаживает кожу и сокращает число морщин, заявляют авторы исследования, опубликованного в журнале Crystal Growth & Design.
Светодиоды - полупроводниковые приборы, излучающие свет при пропускании электрического тока, известны с 1907 года, но лишь в последние десятилетия их стали широко применять, в частности, в экономичных осветительных приборах и мониторах.
Авторы исследования, ученые из германского университета Ульма Андрей Зоммер и Дань Чжу, отмечают, что видимый свет высокой интенсивности уже 40 лет используется в медицине для ускорения заживления ран. Этот свет проникает под кожу, воздействуя на ткани под ней. До сих пор, однако, ученые не знали физико-химических механизмов этого воздействия.
Ученые сообщают, что им удалось выяснить, как "работает" свет - он меняет молекулярную структуру похожего на клей слоя воды на белке эластине. Этот белок обеспечивает эластичность кожи, кровеносных сосудов, сердца и других органов. Свет снимает слой молекул, которые окружают белок, восстанавливая тем самым его эластичность и снижая число морщин.
"Полученные результаты показывают, что наш подход может быть включен в программу глубокого омоложения тела", - говорят исследователи.
РИА
Светодиоды - полупроводниковые приборы, излучающие свет при пропускании электрического тока, известны с 1907 года, но лишь в последние десятилетия их стали широко применять, в частности, в экономичных осветительных приборах и мониторах.
Авторы исследования, ученые из германского университета Ульма Андрей Зоммер и Дань Чжу, отмечают, что видимый свет высокой интенсивности уже 40 лет используется в медицине для ускорения заживления ран. Этот свет проникает под кожу, воздействуя на ткани под ней. До сих пор, однако, ученые не знали физико-химических механизмов этого воздействия.
Ученые сообщают, что им удалось выяснить, как "работает" свет - он меняет молекулярную структуру похожего на клей слоя воды на белке эластине. Этот белок обеспечивает эластичность кожи, кровеносных сосудов, сердца и других органов. Свет снимает слой молекул, которые окружают белок, восстанавливая тем самым его эластичность и снижая число морщин.
"Полученные результаты показывают, что наш подход может быть включен в программу глубокого омоложения тела", - говорят исследователи.
РИА
понедельник, 20 октября 2008 г.
Светофор
Немецкие автопроизводители создали устройство, позволяющее водителям экономить время, не ожидая зеленого сигнала на светофоре. Разработка под названием Travolution сообщает водителям, как быстро нужно ехать, чтобы на ближайшем светофоре горел зеленый сигнал, сообщает The Daily Mail.
Устройство, функционирующее на базе беспроводной технологии WLAN, можно установить на любом автомобиле. Travolution способно распознавать сигналы светофора с расстояния до 27 километров. Высчитанная оптимальная скорость отображается на дисплее прибора.
В итоге автомобиль практически не останавливается на перекрестках и светофорах, тем самым позволяя экономить время, топливо и сокращать вредные выхлопы.
Немецкий концерн Audi, разработавший Travolution, заявляет, что тестовые испытания устройства были полностью успешными – автомобиль ни разу не остановился на красный цвет.
Производители пока не решаются говорить, в какую сумму новинка обойдется потребителям. Дальнейшие испытания Travolution ожидаются в будущем году.
Устройство, функционирующее на базе беспроводной технологии WLAN, можно установить на любом автомобиле. Travolution способно распознавать сигналы светофора с расстояния до 27 километров. Высчитанная оптимальная скорость отображается на дисплее прибора.
В итоге автомобиль практически не останавливается на перекрестках и светофорах, тем самым позволяя экономить время, топливо и сокращать вредные выхлопы.
Немецкий концерн Audi, разработавший Travolution, заявляет, что тестовые испытания устройства были полностью успешными – автомобиль ни разу не остановился на красный цвет.
Производители пока не решаются говорить, в какую сумму новинка обойдется потребителям. Дальнейшие испытания Travolution ожидаются в будущем году.
понедельник, 13 октября 2008 г.
Panasonic
Выставка CEATEC, проходившая с 30 сентября по 4 октября 2008 года недалеко от Токио, дала компании Panasonic повод собрать журналистов – представителей нескольких регионов мира, чтобы в очередной раз наглядно и зрелищно продемонстрировать свои достижения. В составе российской делегации был и журналист от iXBT.COM. Мы предлагаем краткое описание некоторых событий, технологий и продуктов, впечатления от которых оказались наиболее яркими.
Главный павильон Panasonic на CEATEC.
С 1 октября 2008 года Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. переименована в Panasonic Corporation. Это событие устранило двойственную природу самого известного бренда корпорации, который часто использовался как синоним названия компании. Также в соответствии с планом торговая марка National исчезнет к концу марта 2010 года, ее заменит Panasonic, впрочем, это касается в основном Японии, где очень распространена бытовая техника National.
Перейдем к технологиям. Life Wall (Живая стена) от Panasonic была представлена в виде работающего концепта. Life Wall – это интерактивный экран, занимающий всю стену, дополненный сенсорами, определяющими расположение пользователей (на демонстрации – членов семьи) и распознающими жесты и лица. Все это позволяет целенаправленно демонстрировать визуальный контент развлекательного и делового содержания и обеспечивает удобное и естественное управление информационными потоками.
Демонстрация работы с Life Wall.
Ожидаемое время появления Life Wall на рынке – после 2015 года. Изображение на стене создается, по всей видимости, с помощью проекционной технологии, а, в частности, за распознавание жестов отвечает разработанный в Panasonic сенсор.
Сенсор.
Используя светодиодную ИК-подсветку, этот сенсор строит трехмерную карту расположенных перед ним объектов, а ПО вычисляет положение рук пользователя и характерные конфигурации пальцев.
Демонстрация принципа работы сенсора.
В результате, движением рук можно перемещать курсоры по экрану, а, сводя пальцы вместе, – выбирать интерактивные элементы управления.
Правда, текущая версия сенсора не отличается высокой разрешающей способностью, да и реакция на действия пользователя происходит с некоторой задержкой, однако вряд ли существуют принципиальные препятствия для устранения этих недостатков.
Более осязаемым элементом управления, не требующим утомительного махания рук, является пульт ДУ с двумя сенсорными панелями, наподобие тех, что используются в тач-падах.
Процесс управления с помощью такого пульта, разумеется, тоже интерактивный – двигая пальцем по панелям, на экране нужно следить за перемещением курсора и нажатием выбирать нужный элемент интерфейса.
Две панели позволяют реализовывать интерфейс с двумя курсорами. Реальные кнопки на пульте все же есть, но подписи к ним демонстрируются только на экране, и, видимо, меняются в зависимости от контекста.
В темном закутке посетителям выставки демонстрировалась система, создающая трехмерное изображение высокой четкости. Основой этой системы служат Blu-ray-плеер и 103" плазменная панель. 3D-картинка создается по методу временного разделения: сначала демонстрируется изображение для одного глаза, например, для правого, затем для левого, а синхронизированные с картинкой очки с затемняемыми ЖК-панелями вместо линз управляют тем, что какому глазу показывать.
Если не брать в расчет 3D-экраны с пространственным разделением, не требующим очков, но предъявляющим жесткие требования к месту расположения глаз зрителя, конкурентом подобной системы являются экраны с чересстрочной взаимно перпендикулярной поляризацией, работающие в паре с очками, стекла в которых также имеют перпендикулярную друг к другу поляризацию. Преимущества решения от Panasonic – это использование обычных Full HD-дисплея (в принципе, любого, достаточно быстрого) и BD-плеера, а также отсутствие уменьшения разрешения по вертикали. Недостатки – нужны активные очки и дополнительное оборудование ими управляющее, кроме того, разделение во времени может приводить к артефактам – изображение быстро двигающихся объектов, виртуально расположенных очень близко к зрителю, может раздваиваться и терять трехмерность. Второй недостаток, видимо, можно устранить, повышая частоту кадров (только обычные плееры и дисплеи могут и не справиться) или, учитывая особенности такого способа отображения трехмерной картинки при создании визуального контента. 3D-система от Panasonic имеет большие шансы стать в самом ближайшем будущем стандартным и доступным способом наслаждаться трехмерным изображением на дому.
Технология WirelessHD, в развитии которой принимает участие компания Panasonic, призвана устранить вечно мешающиеся проводные интерфейсы между источниками видеоизображения и экранами.
На стенде Panasonic работала связка из передатчика и приемника, обеспечивающая передачу несжатого Full HD-видео и 5.1-звука в одну сторону и команд пользователя - в другую.
Особо отмечается, что в WirelessHD используется технология Beam steering (управление лучом), которая определяет возникновение препятствия между передатчиком и приемником, и оперативно перенаправляет радиосигнал, чтобы он, например, отразившись от стены, все же достиг приемника. Время выхода WirelessHD на рынок еще не определено.
Двигаясь по временной шкале от призрачного будущего к обыденной реальности, перейдем к состоявшемуся прогрессу в технологии плазменных дисплеев. Очередная ступенька в развитии имеет название NeoPDP. Это увеличение эффективности в два раза (большая яркость при том же потреблении электроэнергии или большая экономичность при той же яркости),
уменьшение толщины панели в сборе до 24,7 мм (50", 58" и 65" панели)
и создание панели с диагональю в 150" с разрешением 2160 на 4096 пикселей (из стеклянной основы такой панели можно изготовить 16 панелей с диагональю 42").
Плазменные телевизоры, в которых используются новые панели, должны стать доступными в 2009 году с вводом в строй нового пятого по счету завода по производству плазменных панелей.
Технология IPS Alpha, используемая в ЖК-телевизорах Panasonic, также не стоит на месте. Новые ЖК-телевизоры с матрицами IPS Alpha в два раза быстрее старых моделей. Кстати, возможно, в некоторых регионах, пресловутая граница в 37", которую не преодолевают ЖК-телевизоры Panasonic исключительно из-за маркетинговых соображений (чтобы не конкурировать с плазменными телевизорами), будет отодвинута до 42". Надеемся, что к этим регионам будет отнесена и Россия. Несмотря на совершенство современных плазменных телевизоров, свободу в выборе технологии можно только приветствовать.
Разумеется, была представлена и новая линейка Blu-ray-рекордеров.
Теперь в них используется новая версия процессора UniPhier, изготовленного по процессу с нормами 42 нм, – еще более интегрированная и экономичная.
Есть шанс, что в ближайшем будущем Blu-ray-рекордеры от Panasonic появятся и на российском рынке.
Одним из важных для компании Panasonic является направление цифровых фотоаппаратов. Во второй половине 2008 года линейка пополнилась четырьмя моделями Lumix: DMC-LX3, DMC-FZ28, DMC-FX150/FX180 и DMC-FX37/FX38, в целом продолжающих традиции своих предшественников. Однако наибольший интерес представляет совершенно новая камера Lumix DMC-G1, основанная на системе микро 4/3 (Micro Four Thirds). DMC-G1 – это камера со сменным объективом, но без зеркала.
Соответственно, DMC-G1 меньше и легче, чем, например, зеркальная камера DMC-L10.
В качестве целевой аудитории для этой камеры в Panasonic рассматривают пользователей, которые хотели бы сменить свою компактную цифровую камеру на зеркальную, но при этом их не устраивает большие габариты и вес зеркалок, а также сложности в использовании. В России камера DMC-G1 будет представлена 9 октября 2008 года, и, надеемся, на нашем сайте будет размещена статья об этом мероприятии и самой камере. Пока в качестве предварительной информации предлагаем впечатления, оставшиеся от краткого ознакомительного тестирования. Камера выпускается в черном, темно-синем и темно-красном корпусе. Нам достался красный вариант.
Корпус, по всей видимости, изготовлен из оксидированного алюминиевого сплава, – случайное падение с полуметровой высоты на дощатый пол не оставило на корпусе каких-либо повреждений. Картинку на поворотном ЖК-дисплее можно разобрать даже на ярком солнце.
Электронный видоискатель оснащен сенсором, распознающим приближение к глазу, для автоматического переключения с ЖК-экрана и диоптрическим корректором. Камера удобно ложится в руку, все органы управления очень эргономичны в использовании, за исключением переднего колесика, которое при оптимальном хвате находится примерно под первой фалангой безымянного пальца.
Кстати, по всей видимости, в некоторых режимах это колесико меняет экспокоррекцию. При использовании стандартного объектива LUMIX G VARIO 14-45mm/F3.5-5.6 ASPH./MEGA O.I.S. автофокус срабатывает очень быстро и точно, по крайней мере, в условиях хорошей освещенности. После практически непрерывного использования в течение двух часов (отснято более сотни снимков, менее 10 – со встроенной вспышкой), индикатор заряда аккумулятора уменьшился на одно деление, а задняя крышка ЖК-экрана и нижняя часть корпуса камеры ощутимо нагрелись. Пока еще рано судить об аппетите камеры, но очевидно, что ее энергопотребление будет выше, чем у аналогичных по классу зеркальных камер.
Для поверхностной оценки качества было отснято несколько кадров при крайних значениях трансфокатора (объектив – LUMIX G VARIO 14-45mm/F3.5-5.6 ASPH./MEGA O.I.S.) и ISO 100, а также при различных значениях ISO на минимальном фокусном расстоянии. Для сравнения, часть сюжетов снималась также на камеру Canon 40D с китовым объективом Canon EF-S 17-85 1:4-5.6 IS USM (из хорошего – только стабилизатор) и на Lumix DMC-LX3.
 Lumix DMC-G1, ISO100, 14 мм, F3,5, 5,1 Мбайт |  Фрагмент |
 Canon 40D, ISO100, 17 мм, F4,5, 3,2 Мбайт |  Фрагмент |
 Lumix DMC-G1, ISO100, 45 мм, F5,6, 4,9 Мбайт |  Фрагмент |
 Canon 40D, ISO100, 85 мм, F5,6, 2,8 Мбайт |  Фрагмент |
 Lumix DMC-G1, ISO100, 14 мм, F9, 4,6 Мбайт |  Фрагмент |
 Lumix DMC-LX3, ISO100, 5,1 мм, F5, 3,7 Мбайт |  Фрагмент |
 Canon 40D, ISO100, 17 мм, F10, 2,9 Мбайт |  Фрагмент |
Результаты по шуму вполне ожидаемые – при ISO 100 матрица DMC-G1 шумит чуть сильнее, чем у Canon 40D, но заметно меньше, чем у DMC-LX3. Насколько увеличиваются шумы у DMC-G1 при увеличении ISO можно оценить по приведенным далее фрагментам.
 ISO100, 1/80, F3,5 |  ISO200, 1/100, F4,5 |
 ISO400, 1/125, F5 |  ISO800, 1/250, F6,3 |
 ISO1600, 1/320, F8 |  ISO3200, 1/400, F9 |
Объектив LUMIX G VARIO 14-45mm/F3.5-5.6 ASPH./MEGA O.I.S. на минимальном фокусном расстоянии и при максимально открытой диафрагме имеет значительные хроматические аберрации (правда, по краям меньше, чем у Canon EF-S 17-85 1:4-5.6 IS USM), но при увеличении фокусного расстояния и/или уменьшении диафрагмы цветная кайма на границах контрастных объектов практически исчезает. Камера оставила очень хорошие впечатления.
понедельник, 29 сентября 2008 г.
Cisco продолжает развивать телекоммуникации
Компания Cisco провела ряд мероприятий, демонстрирующих возможности современных решений для совместной работы. Мероприятия проходили в офисе Cisco в Москве, где недавно была создана конференц-комната с системой Cisco CTS 3000: одного из первых решений для работы с TelePresence. Кроме того, 24 сентября в Москве прошла пресс-конференция, на которой был организован телемост с двумя городами России: Новосибирском и Санкт-Петербургом.
Демонстрация TelePresence: «виртуальный офис»
В рамках демонстрации системы TelePresence был представлен «виртуальный офис» Cisco (Cisco Virtual Office, CVO). О возможностях нового решения рассказали специалисты Cisco, находящиеся в Калифорнии.
«Виртуальный офис» Cisco — это решение, призванное стать помощником для сотрудников в территориально распределенных компаниях. Процесс глобализации в мире уже «добрался» до многих компаний: коллективы работают в разных городах и странах. Чтобы повысить производительность распределенных компаний, необходимо совершенствовать системы удаленной работы. Стоит также обратить внимание на рост цен на топливо (а вместе с ними и цен на авиаперелеты и наземный транспорт), ставшие уже привычными крупным городам заторы на дорогах и экологическую обстановку в мире. По подсчетам аналитиков, при должном развитии систем коллективной работы на расстоянии, число удаленных сотрудников в США может вырасти вдвое (с 10% до 20%), что позволит сократить выделения углерода на 45 млн. тонн в год.
«Виртуальный офис» включает в себя технологии маршрутизации, коммутации, безопасности, беспроводной связи, IP-телефонии, управления правилами (политиками). Решение управляется из центральной точки и обеспечивает передачу видео, голоса и данных, а также доставку беспроводных услуг с высоким уровнем безопасности. Для организации совместной работы посредством «виртуального офиса» потребуется следующее оборудование и ПО:
- На удаленной стороне:
- маршрутизатор Cisco 800 series;
- IP-телефон 7900 series.
- В головном офисе (штаб-квартире) компании:
- маршрутизатор Cisco 7200 series;
- cерверы управления системой: Cisco Security Manager, Cisco Secure ACS, Configuration Engine.
Комплект оборудования для удаленной стороны
Одним из главных достоинств новой системы является технология «zero-touch setup» — полностью автоматическая установка. Благодаря ей снимается ответственность за установку и настройку сетевых систем с сотрудников, не имеющих навыков и знаний для подобных работ. Каждая из удаленных систем автоматически при первом подключении соединяется с системой безопасности в штаб-квартире и самостоятельно настраивает параметры сети и передачи данных.
В результате создания «виртуального офиса» среди сотрудников будет организована единая телефонная линия, единое рабочее пространство (корпоративная сеть), единое ПО для работы и доступа к ресурсам сети. Решение является не только понятным и простым для конечного пользователя, но и безопасным для корпоративных данных, а также удобным для управления и поддержки.
«Виртуальный офис» предназначен для подключения к коллективу надомных работников, небольших удаленных подразделений, а также организации виртуальных колл-центров. Сама Cisco успешно использует «виртуальный офис» в организации работы компании: около 12 тысяч удаленных сотрудников работают в 70 разных странах. В 2009 году их число планируется увеличить до 20 тысяч, а к 2010 году — до 30 тысяч.
Телемост между тремя городами: презентация системы Cisco WebEx
Телемост между Москвой, Санкт-Петербургом и Новосибирском, организованный совместно компаниями Cisco и «Ростелеком», был посвящен презентации целого портфеля систем для совместной работы, нацеленного на ускорение бизнес-процессов, повышение производительности труда и ускорение разработки и внедрения инноваций. Новые решения используют сеть как платформу, помогающую людям связываться друг с другом, общаться и сотрудничать в любой рабочей среде, применяя любое приложение или устройство.
В состав нового портфеля Cisco для совместной работы входят:
- Новая версия системы унифицированных коммуникаций Cisco 7.0;
- Cisco TelePresence Expert on Demand;
- Cisco WebEx Connect.
Система унифицированных коммуникаций Cisco 7.0 позволяет организациям сотрудничать таким образом, чтобы быстро адаптироваться к рыночным изменениям и повышать конкурентоспособность за счет высокой скорости и инноваций. Для ускоренного распространения унифицированных коммуникаций компаниям нужно активно использовать уже существующую инфраструктуру и приложения.
Система унифицированных коммуникаций Cisco 7.0 совершенствует среду разработки приложений и лучше, чем предыдущие версии, интегрируется с приложениями IBM и Microsoft для настольных компьютеров. Расширение функций мобильности позволяет повысить производительность труда на любом рабочем месте. Cisco Unified Mobile Communicator поддерживает устройства, работающие под управлением ОС Windows Mobile, Symbian и Blackberry.
Cisco TelePresence Expert on Demand предоставляет услугу совместной работы, давая пользователям возможность одним нажатием кнопки связываться со специалистами по тому или иному вопросу и получать через них персонализированный сервис. Сочетая унифицированные коммуникации Cisco и унифицированные контакт-центры Cisco с возможностями систем Cisco TelePresence, создающих полное впечатление личного присутствия на виртуальной встрече с удаленными собеседниками, Cisco TelePresence Expert on Demand меняет способы взаимодействия организаций с заказчиками и обслуживания покупателей в точках продаж. В результате пользователь получает возможность либо прибегнуть к помощи нужного специалиста прямо в ходе совещания в переговорной комнате Cisco TelePresence, либо получить личную консультацию через выделенное пользовательское устройство Cisco TelePresence.
Например, банк, занимающийся обслуживанием частных лиц, может за счет применения Cisco TelePresence предоставлять «персонализированные» услуги клиентам в любом своем отделении, оптимизируя таким образом потенциал высококвалифицированных сотрудников. Еще одним примером является организация работы виртуальных промоутеров в торговых залах магазинов: экраны системы могут быть распространены во всех магазинах торговых сетей, а специалисты по продукции будут расположены в консультационном центре и смогут ответить на вопросы всех заинтересовавшихся покупателей.
Cisco WebEx Connect — сетевая прикладная платформа для гибридных бизнес-приложений, используемых в совместной работе. Работоспособность этой системы обеспечивают девять глобальных связанных ЦОД, доступ к которым возможен из любой точки сети Интернет. Ежедневно в сети WebEx проводится 125 тысяч конференций, а в месяц система пропускает «через себя» более 7 млн. пользователей.
Cisco WebEx Connect включает ряд стандартных приложений: корпоративную систему мгновенного обмена сообщениями, пространства для совместной работы, системы управления документами, календари и виджеты, — которые можно сочетать с решениями сторонних компаний с помощью открытых интерфейсов прикладного программирования (API). Широкие функции административного контроля Cisco WebEx Connect поддерживают единый набор корпоративных политик, требований безопасности и законодательных норм в процессе «удаленного» сотрудничества.
Представленные продукты уже доступны на рынке. В настоящее время работает html-версия WebEx (абонентская плата в месяц составляет $49, а также доступна бесплатная 30-дневная trial-версия). Запуск WebEx для мобильных устройств планируется на начало 2009 года. Что касается организации CVO, комплект оборудования для удаленного рабочего места стоит $700.
четверг, 25 сентября 2008 г.
«Рамблер» запустил сервис бесплатного лицензионного видео
«Рамблер» запустил сервис бесплатного лицензионного видео
Компания «Рамблер Медиа» объявила о запуске первого в России сайта бесплатного лицензионного видео «Рамблер Кинозал». Новый сервис предоставляет пользователям возможность бесплатно скачивать лицензионное видео высокого качества. На базе этого стартапа компания планирует в дальнейшем разработать модель монетизации видео-рекламы в Сети.
В «Рамблер Кинозале» собраны в основном популярные российские сериалы, различные теле-программы, реалити-шоу и музыка. На сегодняшний день, в сервисе около 75… полный текст
Источник: CNews
Подписаться на:
Сообщения (Atom)
