Сон для здоровья сердца, алкоголь для эволюции животных, катастрофа для развития жизни

Новости науки за неделю с 28 октября по 3 ноября

После инфаркта важно много спать. Доказано мышами

Людям, у которых был инфаркт миокарда, жизненно важно много спать — это помогает сердцу восстановить повреждения и снизить уровень воспалительной реакции. На этот случай есть даже специальный механизм, предусмотренный в организме. Немецкие и американские физиологи описали его и доказали существование экспериментально (правда, для этого пришлось довести до инфаркта мышей).

Все мы слышали, что для здоровья сердца и сосудов очень важно качественно и вдоволь спать. Кардиологи и физиологи из Германии и США опубликовали очередное исследование, в котором попытались раскрыть взаимосвязь сна и сердечно-сосудистого здоровья. До сих пор оставалось неясным, влияет ли повреждение сердца на сон и способствуют ли нейронные механизмы, опосредованные сном, заживлению сердца и снятию воспаления. И вот в новом исследовании объясняется: у людей и мышей после инфаркта миокарда сердце лично подключается к регуляции сна. С помощью иммунной системы оно отправляет в мозг сигналы, побуждающие ко сну.

Сначала у лабораторных мышей вызывали инфаркт миокарда. Потом изучали физиологические реакции. Выяснили, что после инфаркта в мозг активно привлекаются моноциты — иммунные клетки, циркулирующие в крови. В мозге они вырабатывали белок ФНО (фактор некроза опухоли), который обычно участвует в воспалительных процессах, а в данном случае действовало на нейроны таламуса. В свою очередь, таламус отвечает за регуляцию сна и бодрствования. Под воздействием ФНО он отправляет организму команду "пора поспать, да подольше". Поврежденная сердечная ткань в этих условиях заживлялась, в ней уменьшалась воспалительная активность.

И напротив, нарушение или сокращение времени сна после инфаркта увеличивает восприимчивость к вторичным сердечно-сосудистым событиям и снижает эффективность функционального восстановления сердца. Мыши после инфаркта, которым мешали спать, показывали рост симпатических стрессовых реакций и воспаления. Их восстановление замедлялось.

Таким образом, ученые доказали, что существует кардиогенная регуляция сна после инфаркта — она ограничивает воспаление и предотвращает дальнейшее повреждение сердца. На людях тоже проводились исследования: во-первых, у пациентов после сердечного приступа тоже нашли повышенную концентрацию моноцитов в крови, а двухгодичное наблюдение за сном таких людей подтвердил, как важно качественно спать, чтобы лучше восстанавливаться.

Авторы исследования напоминают также, что здоровым людям тоже не стоит ограничивать себя во сне, но главное — при уходе за постинфарктными больными нужно держать в центре внимания необходимость давать им полноценно высыпаться.

Животные пристрастились к алкоголю раньше, чем человек

На уходящей неделе большое внимание мировых СМИ привлекла научная новость, которая, по большому счету, новостью вовсе и не является. Международная группа ученых под руководством Кимберли Хокингс из университета Эксетера (Великобритания) провела обзор всех доступных современной науке фактов о "пьянстве" братьев наших меньших и опубликовала на основе этого исследования новую работу, которая гласит: этанол и его употребление в живой природе — эволюционный фактор развития многих видов. То есть животные "пьют" не пьянства ради, а вполне себе по конкретным, обусловленным эволюцией поводам.

Эпизоды "животного алкоголизма" описаны уже давно. Например, колибри пьют забродивший нектар, но отлично себя чувствуют — у них колоссальная скорость метаболизма, и этанол успевает перерабатываться раньше, чем организму будет нанесен вред. Дикие обезьяны в Гвинее становятся большими поклонниками пальмового вина, если человек не успевает вовремя ограничить их доступ к спиртному. Но самая заслуженная пьяница животного мира — тупайя. В 2008 году весь мир облетело исследование, свидетельствовавшее: этот зверек, похожий на белку, нередко пьет пальмовый нектар крепостью до 3,8%. Причем выпивает за один раз дозу, эквивалентную трем литрам пива для среднестатистического человека — то есть изрядно нагружается. Признаков опьянения не выказывает. Зачем ей это — пока неизвестно, но исследователи заподозрили, что, вероятно, просто тупайя не против испытать положительный психологический эффект.

В новом обзоре ученые пишут, что этанол, на самом деле, встречается в природе достаточно часто, чтобы способствовать эволюционным механизмам в развитии разных таксонов животного мира. Все дело в мясистых фруктах: они, начиная примерно с мелового периода (100 млн лет назад), служили источником глюкозы для дрожжей — грибков, которые в процессе жизнедеятельности выделяют этанол. Примерно тогда же животные и встретились с "горячительным" — находили перезревшие забродившие фрукты, поедали их и учились перерабатывать не только сахар, но и алкоголь (в среднем крепость забродившего лакомства выходит до 2 процентов, но вот некоторые плоды пальмы могут давать чуть ли не вермут — 10,2%!). Что же получилось в итоге?

"Умеренное потребление этанола связано с питательными, лекарственными и когнитивными преимуществами, но многие из них остаются недостаточно изученными для нечеловеческих видов в естественных условиях. Это бросает вызов текущему убеждению, что современные люди являются единственными позвоночными, которые регулярно и уникально потребляют этанол, и заставляет нас пересмотреть экологическую роль этанола и его эволюционное воздействие в природе", — сообщают экологи.

Зачем же животным спирт? Ученые осторожно сообщают, что нужно этот вопрос изучать. Но версии свои предложили. Во-первых, по их мнению, братья наши меньшие "принимают на грудь", чтобы набрать калорий (их в спирте немало). Во-вторых, спирт может служить лекарством, антисептиком. В-третьих, похоже, что алкогольный дурман нравится не только человеку.

Дальнейшие исследования не за горами.

Катастрофа 3 миллиарда лет назад сформировала условия для развития современных форм жизни

Геологи из Гарвардского университета опубликовали работу, в которой описывают, как столкновение Земли с астероидом 3 миллиарда лет назад вызвало катастрофу, предопределившую, какой будет современная жизнь на планете.

3 миллиарда лет назад молодая Земля — теплый мир с первичными океанами и активным вулканизмом — встретилась с гигантским метеоритом, масса которого была в 200 раз больше, чем весило небесное тело, убившее динозавров 66 млн лет назад. Диаметр небесного гостя был от 37 до 58 километров. Следы удара геологи находят в осадочных породах в Южной Африке. Это событие обозначается в науке как S2.

Это была грандиозная катастрофа. Но ученые из Гарвардского и Стэнфордского университетов (США) опубликовали работу, в которой объясняют: она уничтожила большую часть ранних форм жизни на Земле, зато оставшиеся — расцвели и развились в новых климатических и геохимических условиях. Результат дальнейшей эволюции вы можете увидеть в зеркале.

Геологи и климатологи попытались понять, как древнее столкновение повлияло на окружающую среду и на первую жизнь, которая уже была на Земле.

По их версии, событие S2 вызвало цунами циклопических масштабов. Первичный океан в буквальном смысле перемешало, будто гигантской поварешкой, со дна до поверхности. Глубинные воды, обогащенные железом, смешались с поверхностными (а не будь столкновения, у них не было бы ни единого шанса подняться в высокие слои). На мелководье попали новые вещества, химический баланс океанской воды изменился. Морские экосистемы были, по сути сформированы заново.

Но это еще не все. При ударе в атмосферу выброшено было огромное количество пыли и других частиц. Это длилось, скорее всего, несколько лет (сегодня ученые описывают таким образом ядерную зиму, которая наступит, если человечество развяжет ядерную войну). Итог был плачевен: солнечный свет не проникал к поверхности земли, в затянувшейся ночи погибли организмы-фотосинтетики.

Кто же мог выжить в наступившем аду? Такие группы организмов нашлись и даже стали отлично себя чувствовать. Это были, например, глубоководные организмы (они уже существовали) и термофилы, обитавшие в горячих источников. А повышенная концентрация железа и фосфора в поверхностных водах стали настоящим подарком хемофильным бактериям, которые живут за счет того, что окисляют железо. Кстати, это их жизнедеятельность вызвала образование богатого железом минерала сидерита. По его обилию геологи и определяют эпохи, в которые эти "пожиратели железа" особенно замечательно себя чувствовали.

Событие S2 стало поворотным моментом, во время которого были созданы новые экологические ниши. Постепенно катастрофа обернулась развитием новой жизни — той самой, в процессе эволюции которой появились и мы с вами.

Метеорные потоки помогут разыскивать угрожающие Земле кометы

До сих пор астрономы отслеживали орбиты известных комет и астероидов — так и понимали, чьим "наследством" является тот или иной метеорный поток. А теперь научились работать "задом наперед" — отслеживать поток метеоров и смотреть, к какому "хозяину" ведет эта космическая нить Ариадны. Разберемся подробнее.

Метеорный поток — это скопление осколков комет и астероидов, которые откалываются от материнского тела по мере приближения к Солнцу. Это и есть "хвост" — своеобразная вуаль из щебенки, которая тянется за крупным небесным телом, когда то пересекает участок вблизи Солнца. В свою очередь, орбита Земли пересекается с изрядным числом орбит комет и астероидов. А значит, проходит и сквозь их хвосты. Метеоры и метеориты притягиваются Землей, сгорают в атмосфере — так и получаются "падающие звезды", наблюдая которые, мы загадываем желания.

Метеорные потоки называют в честь созвездий, со стороны которых мы видим их на небе. Например, сейчас время Орионид — эти метеоры оставила нам в наследство комета Галлея, которая пролетела мимо нас в 1986-м, а в следующий раз заглянет в 2061-м. Астрономы определили, что Ориониды принадлежат этой комете, исследуя ее хорошо известную издревле траекторию. И таких "атрибутированных хвостов-метеоритных дождей", чье происхождение точно известно, пока выявлено 17.

А всего метеорных потоков известно более 500. Кто их образовывает, чьи они "дети" — неизвестно. Очень велика вероятность того, что их материнское небесное тело — долгопериодическое, то есть появляется в наших окрестностях раз в несколько тысяч лет. Потому-то человечество о них и не знает. Но вдруг среди них есть кометы, которые могут внезапно появиться, столкнуться с Землей и смести с ее лица человечество?

Американские астрономы придумали, как находить родителей "беспризорных" метеорных потоков и определять, насколько опасны для нас эти долгопериодические кометы. На сервере препринтов они уже рассказали о своем способе. По характеристикам метеорного потока составляли картину кометного или астероидного шлейфа, из которого он выходит. По дуге этого шлейфа дорисовывают полный эллипс орбиты небесного тела и даже примерно определяют его положение на этой орбите прямо сейчас. Гипотезу проверили на тех 17 метеорных потоках, родители которых известны. Расчеты во всех 17 случаях оказались верными!

Астрономы с помощью своего способа уже подтвердили происхождение метеорного дождя Сигма Гидриды (проходит с 22 ноября по 4 января и наблюдается в созвездии Гидры). Ее следы ведут к комете Нишимура, которую обнаружили совсем недавно — в 2023 году она пролетала близ Солнца. В следующий раз ее можно будет наблюдать через 400 лет. По метеорному потоку ее явление можно было предсказать на 8 месяцев раньше, чем комету по факту обнаружил японский астроном-любитель.

Художники действительно имеют развитое воображение, а продавцы — экстраверты

Британские и эстонские ученые объединили усилия, чтобы ответить на вопрос, действительно ли есть корреляция между типом личности, чертами характера — и профессией, в которой человек занят. Они провели масштабное исследование с участием аж 70 тысяч человек. Еще ни она научная группа так масштабно не подходила к ответу на очевидный, казалось бы, вопрос.

Итак, психологи и социологи из университетов Эдинбурга и Тарту изучили психологические профили 68 540 людей, чьи данные есть в Эстонском биобанке. То есть фактически участником исследования стал каждый пятый взрослый гражданин Эстонии. При вхождении в биобанк уже были собраны социально-демографические сведения и (что особенно важно) пятифакторный личностный тест. В тестировании оценивались: добросовестность (организованность и ответственность), открытость опыту, экстраверсия, дружелюбие и невротизм (эмоциональность, склонность к тревоге и негативу). Взяв эти данные, ученые их обсчитали, обработали статистически и интерпретировали — ведь известна была и профессия опрашиваемых (всего участники исследования заняты более чем в 260 профессиях).

Результаты не стали шокирующими. Статистика лишь подтвердила, что творческие профессии (писатель, художник, дизайнер) выбирают люди с высоким уровнем открытости новому опыту, с высоким любопытством и — внимание, сенсация! — развитым воображением. Менеджеры и руководители — во-первых, экстраверты, а во-вторых, люди с высокими баллами по шкале добросовестности и низким невротизмом. Торговля и связи с общественностью — тоже удел экстравертов. Правда, многие люди, занятые в продажах, управлении и операциях с недвижимостью, показали сниженную доброжелательность и уступчивость (видимо, это результат профдеформации). Управленцы и юристы обладают высоким уровнем соперничества, а судья и чиновники — решительностью. Кадровики и психологи уверены в том, что могут влиять на коллег, а водители грузовиков продемонстрировали самые консервативные взгляды.