Новое исследование предполагает, что гигантская птица Ледникового периода может быть вариацией обычного журавля

Франсис Халзен, гражданин США и Бельгии, был удостоен Нобелевской премии по физике 2026 года за его фундаментальную работу по разработке IceCube. Эта обсерватория расположена глубоко во льдах Южного полюса, в Антарктиде, и способна идентифицировать высокоэнергетические нейтрино, предоставляя новую информацию об самых экстремальных средах Вселенной.

Эта тема была затронута в программе «Olhar Espacial» в эту пятницу (30), где физик Алешандре Черман принял участие, чтобы подробно рассказать, как IceCube помогает в исследовании самых интенсивных космических явлений и что могут раскрыть нейтрино. Черман, который является астрономом, доктором теоретической физики, специалистом по данным, преподавателем, лектором и автором восьми книг, также является соавтором образовательной игры «Космический Банк недвижимости», произведенной Estrela Cultural. В настоящее время он руководит отделом астрономии Фонда планетария города Рио-де-Жанейро.

Концепция использования антарктического льда в качестве детектора частиц восходит к 1988 году. После более чем двадцати лет разработки IceCube начал работать в 2010 году. Его структура охватывает около кубического километра льда и состоит из 5160 оптических датчиков, распределенных по 86 вертикальным кабелям, простирающимся на глубину от 1,45 до 2,45 километров.

Нейтрино — это субатомные частицы, не имеющие электрического заряда и обладающие очень малой массой. Генерируемые в различных природных событиях, они способны проходить сквозь небесные тела, такие как планеты и звезды, и даже через человеческое тело, минимально взаимодействуя с материей. По оценкам, примерно сто триллионов таких нейтрино проходят через человека каждую секунду.

Обнаружение этих нейтрино происходит, когда они сталкиваются с атомом, присутствующим во льду, генерируя заряженные частицы. Эти частицы, в свою очередь, испускают короткое голубоватое свечение, известное как черенковское излучение. Датчики улавливают эти сигналы, позволяя исследователям рассчитать энергию и определить направление происхождения частицы.

В отличие от традиционных телескопов, которые работают путем сбора света, IceCube фокусируется на наблюдении частиц. Из-за отсутствия электрического заряда у нейтрино их траектории не изменяются магнитными полями. Это позволяет им указывать на местоположение космических ускорителей, то есть экстремальных сред, способных генерировать частицы с энергиями, намного превосходящими те, что достигаются в наземных лабораториях.

Открытия, сделанные обсерваторией, стимулировали область астрономии нейтрино, которая дополняет наблюдения, проводимые с помощью света и гравитационных волн. IceCube продолжает функционировать и получает постоянные улучшения для увеличения своей способности обнаружения, идентификации новых источников этих частиц и содействия пониманию самых экстремальных явлений Вселенной.

Марсело Зурита, президент Ассоциации астрономии Параиба (APA), член SAB – Бразильского астрономического общества, технический директор Бразильской сети наблюдения метеоров (Bramon) и национальный координатор Asteroid Day Brasil, представляет программу, которая транслируется в прямом эфире каждую пятницу в 21:00 (по времени Бразилиа) на официальных каналах издания на платформах YouTube, Facebook, Instagram, X (ранее Twitter), LinkedIn и TikTok. Оригинальный контент был опубликован в Olhar Digital.

Амфибия, существовавшая примерно 237 миллионов лет назад, может быть самым древним зарегистрированным видом, который провел всю свою жизнь в морской среде, без необходимости возвращаться на сушу или в пресную воду.

Этот вид, названный Gerrothorax maritimus, был идентифицирован на основе двух почти полных скелетов, обнаруженных в провинции Гуйчжоу, расположенной на юге Китая. Результаты этого исследования были опубликованы в научном журнале «Nature Ecology & Evolution» в прошлый понедельник, 26-го числа.

Это открытие примечательно тем, что среди более чем 8 тысяч существующих сегодня видов амфибий ни один не полностью адаптирован к морской жизни. Лягушки, жабы и саламандры имеют высокопроницаемую кожу, что полезно в условиях высокой влажности, но представляет собой значительное препятствие для выживания в соленой воде.

Рёсукэ Мотани, профессор Калифорнийского университета в Дэвисе (США) и один из авторов исследования, объяснил g1, что проницаемая кожа современных амфибий позволяет им дышать и поглощать воду без использования рта, что является отличной адаптацией для влажной среды. Однако это же свойство вредит животному в море, поскольку способствует потере воды из тела.

Даже современные виды, которые могут выдерживать прибрежные районы, должны возвращаться в пресную воду для восстановления. Однако G. maritimus, по-видимому, разработал иное решение этой проблемы.

Животное имело сплющенное тело и было покрыто тяжелой костной броней, которая могла служить защитой от обезвоживания. Кроме того, оно обладало жабрами и пищеварительной системой, которые, по мнению ученых, могли помогать в удалении излишков соли и поглощении морской воды.

Мотани подробно рассказал, что «эта броня физически препятствовала бы выходу воды из тела под воздействием морской воды. Кишечник позволял бы поглощать воду, как это происходит у морских рыб, а жабры помогали бы удалять соль».

Как ученые узнали, что он жил в море?

Одна из самых больших проблем для исследователей заключалась в подтверждении того, что животное действительно обитало в океане, а не то, что его останки были перенесены в морскую среду после смерти. Самым убедительным доказательством стал анализ химического состава костей, который выявил сигнатуру, идентичную морской воде того времени, около 237 миллионов лет назад.

Другие элементы подтверждают этот вывод. Скелеты были найдены в породах, образовавшихся как минимум в 30 километрах от ближайших островов, согласно географической реконструкции региона в тот период. Кроме того, мелкие кости пальцев оставались прикрепленными к скелету; эти структуры обычно быстро отделяются, когда тело плавает, что предполагает, что животные умерли и были погребены недалеко от места их обитания.

Окаменелости также были найдены в ассоциации с крупными иктиозаврами — рептилиями, полностью адаптированными к морской жизни.

Хищник на морском дне

Gerrothorax maritimus имел заметно сплющенное тело и, вероятно, проводил большую часть времени на морском дне. Его рот был широким и соединен с мощной структурой в области горла. Исследователи интерпретируют это как указание на то, что животное охотилось путем всасывания, быстро открывая пасть, чтобы притянуть добычу вместе с водой.

Да-юн Цзян, профессор Пекинского университета и соавтор исследования, пояснила, что «это был хищник, охотящийся путем всасывания. Его большой рот и сильная структура жабр позволяли засасывать добычу», сравнив тактику с той, что используется в настоящее время некоторыми бентосными акулами.

Несмотря на эти достижения, исследование все еще содержит нерешенные вопросы. Из-за отсутствия сохранности мягких тканей ученые точно не знают физиологии животного и его метода размножения. Мотани упоминает возможность того, что вид рожает детенышей вместо откладывания яиц, что облегчило бы полностью морскую жизнь, но на данный момент нет прямых доказательств для подтверждения этой теории.

Черепаха-гигант Джонатан является самой старой наземной черепахой в мире. Ей исполнилось 194 года, и она обитает на острове Святой Елены в Южной Атлантике, обладая исключительным здоровьем. Она пережила две мировые войны, а также крупные пандемии, включая испанский грипп и COVID-19.

Недавнее генетическое исследование, проведенное международной командой ученых из центров США, Великобритании, Дании и Германии, раскрыло причину ее долголетия. В статье, опубликованной в научном журнале Science Advances в начале месяца, сообщается, что исследователи собрали генетический материал путем соскоба из внутренней части щеки и анализа крови. Для этого животное было отвлечено едой, что позволило ученым легко получить доступ к его челюстям.

Для сравнения также были подвергнуты анализу четыре другие черепахи того же вида. Ученые пришли к выводу, что Джонатан обладает не только хорошими генами, как и большинство ее сородичей, но и не демонстрирует признаков генетической деградации, что и составляет ее секрет.

Исследователи обнаружили 287 генетических вариантов в животном, которые снижают обычные эффекты старения. Эти варианты регулируют жизненно важные процессы организма, предотвращая клеточное старение, такие как восстановление повреждений ДНК, снижение воспаления, регуляция инсулина и подавление рака.

Более технически, ученые изучили полный метиломи Джонатана — совокупность химических «меток» в его ДНК, которые определяют, какие гены активируются или деактивируются в клетках, то есть точные инструкции, направляющие развитие и функционирование черепахи.

В случае анализируемого животного проблемы с этими химическими «метками» минимальны как в генах, связанных с митохондриальной функцией, так и в обработке РНК и репарации генома. Благодаря этому Джонатан обладает тем, что ученые называют «высокоточной генетической транскрипцией», что дает ему уникальную устойчивость к старению. Это означает, что у животного метаболизм и гены репарации ДНК очень схожи с теми, что имеются у более молодых черепах, участвовавших в исследовании.

Один из авторов исследования, Джастин Герлах из Кембриджского университета в Великобритании, сообщил изданию, что «у Джонатана регуляторные гены, участвующие в производстве энергии и репарации ДНК, остаются стабильными почти два столетия, что является выдающимся достижением».

В свою очередь, Степен Кларк, директор Фонда Каллель, который изучает процессы старения и принимал участие в исследовании, подчеркнул, что «геном Джонатана представляет собой модель клеточной резильентности».

В настоящее время цель ученых заключается в том, чтобы «использовать эти знания и применить их к людям».

Джонатан родился на островах Сейшельские, но в 1882 году его привезли на остров Святой Елены в качестве подарка губернатору Уильяму Грей Уилсону. Когда черепахе было уже 50 лет, она поселилась в садах резиденции тогдашнего губернатора. Тем не менее, она, похоже, хорошо адаптировалась к месту, поскольку живет там уже 144 года.