Журнал Наука и Техника (НиТ) - «Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 11 (18)

Астрономы обнаружили выжившую планету

Звезда у планеты V 391 Pegasi во время пика фазы красного гиганта около 100 миллионов лет назад, вероятно, выглядела так.

Новую экстрасолнечную планету, некогда пережившую погружение внутрь раздувшейся звезды — красного гиганта, обнаружили ученые из международного исследовательского коллектива под руководством Роберто Сильвотти, астронома из итальянского национального института астрофизики.

Согласно имеющимся данным, V 391 Pegasi — звезда, находящаяся в стадии красного гиганта. Максимум этого этапа развития она уже прошла много миллионов лет назад. Это привело к тому, что диаметр внешней оболочки увеличился примерно в сто раз. В результате такого расширения орбита объекта, оказавшегося близко к красному гиганту, может существенно измениться. Не исключено, что это может привести и к уничтожению планеты. Тем не менее, ученые обнаружили, что вокруг V 391 Pegasi обращается планета, которая миллионы лет назад подверглась воздействию раздувшейся горячей оболочки звезды, фактически погрузившись в нее.

Этот случай, вроде бы, дает надежду на спасение Земли после аналогичного бедствия, которое должно постичь нашу планету. Однако, подобный вывод мало оправдан: изученная планета находится в условиях, не схожих с земными. В частности, дистанция от нее до звезды — 1,7 астрономической единицы (от Земли до Солнца — 1 астрономическая единица); соответственно, период обращения планеты заметно больше — примерно 3.2 нашего года. Ее масса также далеко не земная — 3,2 от массы Юпитера. Кроме того. V 391 Pegasi, хотя и похожа на Солнце, но не вполне обычная звезда.

По словам Сильвотти, процесс расширения красного карлика обычно начинается после того, как он выжигает свой водород. Однако V 391 Pegasi вступила в эту стадию намного раньше. Также исследователи отметили, что у звезды этот процесс сопровождался значительными потерями массы. По мнению ученого, этот случай не аномален, но по такой линии эволюции следует незначительная часть красных гигантов — всего около 2 %. Как говорят астрономы, их исследование демонстрирует своего рода нижний предел удаленности от звезды в 1,7–2 астрономических единицы, при котором планета может в целом остаться невредимой после превращения "родителя" в красного гиганта.

Биологи создали клетки с искусственной генетической памятью

Культура модифицированных клеток реагирует на присутствие определенного вещества.

Памела Сильвер из медицинского колледжа Гарварда и ее коллеги преобразовали геном клетки так, что она смогла запоминать определенные химические воздействия и хранить сигнал о них даже после прекращения "экспозиции".

Сильвер и ее команда построили биологическую петлю памяти. Они сконструировали два новых гена, собрав их из нескольких кусочков ДНК, и встроили все это в геном дрожжевой клетки. Первый ген активировался, когда клетка подвергалась действию сахара галактоза. Этот ген запускал синтез белка — фактора транскрипции, который в свою очередь давал команду "старт" второму искусственному гену. А второй ген был спроектирован таким образом, что запускал синтез того же самого фактора транскрипции, который его активировал. Так получилась замкнутая петля обратной связи, никак, однако, не влиявшая на нормальное функционирование клетки.

Пока клетка не "пробовала" галактозу, она работала как обычно. Но стоило лишь добавить сахар в раствор с культурой, как генетическая петля памяти активировалась и клетка начинала все время вырабатывать специфический фактор транскрипции. Причем это ключевой момент изобретения: свечение продолжалось безостановочно, даже после того как клетку перестали "кормить" сахаром.

Авторы этой искусственной биологической системы подчеркивают, что ее принцип может пригодиться для создания искусственных организмов, способных индицировать уровень загрязнения окружающей среды. И даже кратковременное наличие загрязнителя не пройдет незамеченным, поскольку будет записано в клеточной памяти. Аналогичный принцип придется кстати при разработке новых методов ранней диагностики рака (клетки можно запрограммировать на индикацию определенных повреждений ДНК).

Построен самый мощный микроскоп в мире

Один из первых снимков микроскопа Titan: "гантельки" из пар атомов германия на подложке. Расстояние между атомами в паре — 0,14 нанометра (график отражает "срез" по красной линии).

Аппарат Titan, созданный в рамках американско-европейского проекта TEAM, получил свои первые изображения с рекордным разрешением 0,05 нанометра. Это равно четверти поперечника атома углерода. Чтобы понять, какие открываются возможности по изучению материалов или биологических молекул, нужно добавить, что диаметр спирали ДНК составляет целых 2 нанометра.

TEAM означает Transmission Electron Aberration-corrected Microscope, то есть трансмиссионный электронный микроскоп с коррекцией аберрации. Он появился в результате смешения двух технологий: электронного микроскопа сканирующего и трансмиссионного типов. Для повышения разрешения здесь был применен ряд новаций, в частности, сразу две оригинальные системы коррекции сферической аберрации.

Titan разработан в американском национальном центре электронной микроскопии при лаборатории Беркли, с самым непосредственным участием специалистов из американской национальной лаборатории в Окридже, ряда других организаций, а также из компаний FEI и CEOS. Эти две фирмы, кстати, не только спроектировали часть важных систем уникального инструмента, но собственно и построили микроскоп.

Птицы могут видеть магнитное поле

Система магнитной ориентации перелетных птиц связана нервными сигналами с областью, отвечающей за визуальное восприятие, установили экспериментаторы.

Доминик Хейерс и его коллеги из университета Олденбурга провели опыты, показывающие, что перелетные птицы воспринимают магнитное поле в виде некоего визуального образа. До сих пор никто не предполагал, что ощущение от магнитного поля планеты у птиц является визуальным.

Немецкие исследователи провели опыты с певчими перелетными птицами — садовыми славками (Sylvia borin). Они сделали птицам инъекцию молекул-маркеров двух типов, способных перемещаться по нервным волокнам вместе с сигналами. Первый — в сетчатку, второй — в область мозга, который отвечает за ориентацию птиц в пространстве. После того как птицам пришла пора мигрировать (и они занялись ориентацией по магнитному полю), авторы работы проверили расположение маркеров. Оказалось, что и те, и другие переместились в один и тот же участок мозга — зрительный бугор (таламус), отвечающий, соответственно, за зрение. Через таламус область N и нейроны сетчатки оказываются связанными между собой, поясняют ученые. Эта связь поддерживает идею о том, что птицы, вероятно, воспринимают магнитные поля как визуальные ощущения, говорят исследователи.