Начнем, пожалуй, с грустной новости. 30 января 2020 года ушел на покой космический телескоп NASA "Спитцер". Космический аппарат был переведен в безопасный режим, прекратив все научные операции.

Запущенный в 2003 году, инфракрасный "Спитцер" был одним из четырех Великих обсерваторий NASA, вместе с космотелескопом "Хаббл", рентгеновской обсерваторией "Чандра" и гамма-обсерваторией "Комптон". Программа "Великие обсерватории" показала, как можно использовать световые волны различной длины для создания более полной картины Вселенной.

Что ж, спасибо миссии "Спитцер" за изучение комет и астероидов, за новое кольцо вокруг Сатурна, за данные об образовании звезд и планет, за галактическую эволюцию. И, конечно же, за целых семь экзопланет в системе TRAPPIST-1 — помните, целых три из них в обитаемой зоне.

И ждем следующую суперлабораторию на орбите — уже в 2021 туда отправится новый телескоп, "Джеймс Уэбб", который также будет наблюдать Вселенную в инфракрасном свете. Если, конечно, его старт опять не перенесут.

А дальше вы узнаете: как рождается воображение, есть ли у африканцев неандертальские гены и помогает ли думать ходьба.

Ученые из Университета штата Флорида провели любопытное исследование, которое показывает, что быстрая изменчивость погоды увеличивает риск эпидемии гриппа в густонаселенных регионах. Ознакомиться с ним можно на страницах журнала Environmental Research Letters.

Международная команда изучила исторические данные, чтобы увидеть, как значительные колебания погоды в осенние месяцы влияют на сезон гриппа в густонаселенных районах средней северной широты (куда входит и Украина — Delo.ua). Ученые брали данные из США, Китая, Италии и Франции. Проанализировали погодные условия и средние температуры за 7729 дней (с 1 января 1997 по 28 февраля 2018). И провели статистический анализ наборов данных по гриппу из всех четырех стран.

Изображение: CDC on Unsplash

Ранее считалось, что низкие температуры и влажность зимой создают благоприятную среду для передачи вируса гриппа. Тем не менее, сезон гриппа 2017-18 годов был одним из самых теплых — и одновременно одним из наиболее смертоносных. Центры по контролю заболеваний зафиксировали 186 случаев детской смертности в это время. Предыдущий максимум — 171 случай смерти детей — был во время сезона 2012-13 годов.

"Исторические данные о гриппе из разных частей мира показали, что распространение эпидемии гриппа тесно связано с быстрой изменчивостью погоды. Это означает, что ослабленная иммунная система человека, вызванная быстро меняющейся погодой, делает человека более восприимчивым к вирусу гриппа", — сказал Чжаохуа Ву, доцент кафедры наук о Земле, океане и атмосфере и научный сотрудник Центра исследований прогнозирования океана и атмосферы.

Проблема заключается в том, отмечают ученые, что в условиях глобального потепления характерна быстрая изменчивость погоды. Если климатические модели верны, мы рискуем получить более мощные эпидемии в густонаселенных районах. При таком сценарии, говорят исследователи, в Европе может наблюдаться 50% увеличение смертности от гриппа.

На этой видеосимуляции вы можете увидеть, как нейтронная звезда вращается вокруг белого карлика. Казалось бы, что тут такого?

На самом деле, международная группа астрофизиков во главе с австралийским профессором Мэтью Бэйлсом из Центра передового опыта исследования гравитационных волн демонстрирует захватывающие доказательства того, как вращение небесных тел искажает пространство и время. Данные опубликованы в журнале Science 31 января 2020 года.

Больше ста лет назад Альберт Эйнштейн в рамках общей теории относительности доказал, что сила гравитации возникает из-за искривления пространства и времени. Такие объекты, как Солнце и Земля, меняют геометрию континуума. С тех пор мы открыли гравитационные волны и увидели черную дыру воочию.

Двадцать лет назад команда Бэйлса стала наблюдать две звезды, которые носятся вокруг друг друга с удивительной скоростью. Одна из них — белый карлик. Он размером с Землю, но в 300 тысяч раз превышает плотность нашей планеты. Вторая — нейтронная звезда диаметром всего в 20 километров с плотностью в 100 млрд раз превышающей плотность Земли.

До того, как звезда взорвалась и стала нейтронной, около миллиона лет назад, она набухла и сбросила свое внешнее ядро, которое упало на белого карлика. Этот мусор заставлял карлика вращаться все быстрее и быстрее, пока его "день" не стал равен минутам.

В результате, система, где вокруг бешено вращающегося белого карлика носится нейтронная звезда-пульсар, превратилась в настоящее релятивистское чудо.

Если объяснять совсем просто, белый карлик настолько мощно растягивает пространственно-временную ткань, ткань реальности, что меняет ориентацию плоскости орбиты нейтронной звезды. А благодаря тому, что это пульсар, мы четко видим, как это происходит. Называется это "перетаскивание рамок" (Frame-dragging), или же "увлечение инерциальных систем отчета". По сути, пульсар должен гонять по обычной орбите, но вращение белого карлика "наклоняет" реальность, смещая орбиту нейтронной звезды.

"Сначала звездная пара, по-видимому, демонстрировала многие классические эффекты, предсказанные теорией Эйнштейна. Затем мы заметили постепенное изменение ориентации плоскости орбиты", — говорит ведущий автор Вивек Венкатраман Кришнан, Институт радиоастрономии Макса Планка

"Одним из первых подтверждений перетаскивания рамок было использование четырех гироскопов на спутнике на орбите вокруг Земли, но в нашей системе эффекты в 100 миллионов раз сильнее", — говорит Норберт Векс, Институт радиоастрономии Макса Планка.

Неврологи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско исследовали, как крысы перемещаются по простому лабиринту, и обнаружили, как мозг генерирует воображаемые сценарии будущего.

"Одной из самых удивительных способностей мозга является воображение вещей, которые не находятся прямо перед ним, — говорит Лорен Франк, профессор физиологии и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. — Воображение имеет основополагающее значение для принятия решений, но до сих пор нейробиология не дала хорошего объяснения, как мозг генерирует воображаемое будущее в реальном времени для различных типов повседневных решений, одновременно отслеживая реальность".

Изображение: vaun0815 on Unsplash

В исследовании, опубликованном в Cell 30 января 2020 года, команда Франк заставила крыс исследовать М-образный лабиринт, одновременно записывая активность нейронов гиппокампа, так называемых "клеток места". Они отслеживают местоположение животных, что-то вроде нейронной системы GPS.

Когда крысы приблизились к развилке лабиринта, исследователи обнаружили, что активность их клеток начала переключаться взад-вперед со скоростью восемь раз в минуту: между отображением текущего положения животного и двух его альтернативных вариантов. Вот я — иду налево и вот я — иду направо.

"Быстрое переключение клеток между существующим и возможным путями было безошибочным, потому что оно происходит регулярно", — говорит Кеннет Кей, доктор наук, исследователь в Колумбийском университете.

Эти колебания между настоящим и возможным будущим не контролируют решения крыс, но усиливаются, когда животные приближаются к точке принятия решений. Это дало исследователям понять, что гиппокамп может создавать "меню" воображаемых сценариев для других частей мозга, которые связывают эти варианты с прошлым опытом и оценивают их на предмет возможной ценности или опасности. Затем уже принимается решение, основанное на текущих побуждениях животного.

"Исследование показывает, что гиппокамп отвечает не только за запись прошлого и обработку настоящего, но и за представление будущего, — говорит Франк. — Оно открывает для нас новые возможности изучения того, как воображаемые сценарии генерируются и оцениваются в мозгу, когда животные принимают решения".

Кстати, предыдущая работа Франк показывает, что клеточная активность может воспроизводить недавние движения животного и даже предвидеть, куда оно направится дальше. Такая активность наблюдается лишь периодически — когда животные останавливаются. Во время движения они обдумывают следующий ход.

Двадцать пять спортсменов-мужчин ложились в МРТ, затем полчаса занимались на беговой дорожке, затем снова исследовались с помощью МРТ. В отдельные дни они выполняли упражнения с низкой интенсивностью. В другое время — высокоинтенсивные нагрузки.

Изображение: Clique Images on Unsplash

В результате исследователи обнаружили, что упражнения низкой интенсивности запускают сети мозга, контролирующие когнитивные процессы и обработку внимания. А вот упражнения высокой интенсивности активируют сети, участвующие в обработке эмоций.

На выходе это значит следующее: если вы хотите подумать, поизучать что-то новое, сосредоточиться — прогуляйтесь или займитесь йогой. Если же пытаетесь добиться состояния аффекта — побегайте, попрыгайте и может даже побоксируйте.

Ученые из Университета Техаса в Остине разработали новую стратегию защиты медоносных пчел от губительной тенденции под названием "коллапс колонии". И это генетически модифицированные штаммы защитных бактерий.

Согласно общенациональному опросу в США, пчеловоды потеряли почти 40% своих пчелиных семей прошлой зимой, что является самым высоким показателем минимум за 13 лет.

Изображение: Alex Wild/University of Texas at Austin

На помощь выживанию пчел приходят "инженерные бактерии". Они живут в кишках медоносов и работают, как биологические фабрики: они фактически выделяют лекарства, защищающие пчел от двух основных причин разрушения колонии. А это — клещи варроа и вирус деформированного крыла.

Искусственно созданный биом легко помещается внутрь пчелы и ограничен в распространении: бактерии не могут перекочевать на другие виды. Результаты неплохие: заражение вирусом уменьшилось на 36,5%, клещами — на 70%.

Ледник Туэйтса — это огромный массив льда в Западной Антарктике, которого все очень боятся, потому что он может растаять и тем самым поднять уровень мирового океана.

Именно поэтому ученые Технологического института Джорджии решили, что неплохо будет взглянуть, как он себя чувствует, изнутри. И подослали к нему робота.

Сейчас на долю ледника Туэйтса приходится около 4% глобального повышения уровня моря. Исследователи боятся, что разрушение ледника может привести к повышению мирового океана на целых 63 сантиметра.

Изображение: schmidt.eas.gatech.edu

Роботизированная субмарина поплавала у основания ледника, записала видео и наснимала много-много изображений.

"Посещение линии заземления является одной из причин, по которым работа так важна, потому что мы можем подойти к ней и реально измерить, где она находится", — сказала Бритни Шмидт из Технологического института Джорджии. — Это первый случай, когда кто-либо видел зону заземления большого ледника под водой, и это место, где может происходить наибольшая степень таяния и дестабилизации".

Подводный робот Icefin был разработан инженерной лабораторией Шмидта в штате Джорджия. Он проплывал по 15 км туда и обратно в течении пяти миссий.

В ближайшее время команда опубликует подробное исследование на основании данных, собранных во время полевой кампании, и расскажет, насколько высок шанс разрушения льдов Антарктиды.

Когда-то давным давно на планете жили неандертальцы. На сегодняшний день от них остались лишь гены в нашей ДНК, свидетельствующие о развратных оргиях наших предков. Сами неандертальцы то ли вымерли сами, то ли пали жертвой наших развратных и кровожадных предков.

Генетическое наследство неандертальцев влияет на уровень холестерина, расстройства пищевого поведения, накопление жира в кишечнике, развитие шизофрении, даже на тон и цвет кожи и риск никотиновой зависимости.

Изображение: pixabay.com

Считалось, впрочем, что люди с африканским происхождением лишены генов неандертальцев в своих ДНК. Недавние исследования, опубликованные в Cell, доказали, что это ошибка.

Новый метод анализа геномов выявил, что современные африканские популяции — считавшиеся свободными от неандертальцев — имеют смешанное наследие.

Итак, считается, что в нашем ДНК около 2% от неандертальцев. В случае азиатов — на 20% больше. Но в геноме африканцев обнаружить эти следы не удавалось. Считалось, что с неандертальцами контактировали только те наши предки, которые ушли из Африки.

Применив новый подход к 2504 современным геномам, исследователи обнаружили там остатки ДНК неандертальцев, которые были получены после того, как люди разбрелись по всей планете. Точнее говоря, около 0,3% генома среднего африканца когда-то принадлежало неандертальцу.

Теперь ученые считают, что неандертальцы позже вернулись в Африку. Кроме того, часть неандертальских генов принесли с собой и наши предки, которые уже имели их в составе своих ДНК.