Доступність посилання

20 Листопад 2017, Київ 10:04

Квазікристали потрапили на Землю з космосу – дослідження


Квазікристал може мати обертальну симетрію п’ятого порядку, «заборонену» в класичній кристалографії
Київ – Історія Дана Шехтмана, ізраїльського ученого, який у 2011 році здобув Нобелівську премію з хімії за вивчення квазікристалів, отримала своє продовження. Якщо Шехтман досліджував мінерали, створені у штучних лабораторних умовах, то його колеги зі США та Італії вирішили з’ясувати походження квазікристалів, віднайдених у горах на Далекому Сході Росії. Нині вони стверджують: квазікристали цілком можуть мати позаземне походження.

Першим, хто дослідив незвичайну структуру квазікристалів, став уже згаданий Дан Шехтман: він створив це тверде тіло у лабораторних умовах іще на початку 1980-х. Тоді вчений встановив: попри те, що матеріал мав усі ознаки звичайного кристалу, він також мав симетрію п’ятого порядку, неможливу у тривимірній періодичній решітці (тобто симетрію, заборонену у класичній кристалографії).

До 2009 року вважалося, що квазікристали можуть бути лише штучні: їх створювали у лабораторіях експериментальним методом. Однак коли три роки тому геологи виявили квазікристали у породах Корякських гір, що на Далекому Сході Росії, заговорили про потребу у новому підході до диво-структур.

Зрештою до роботи зі знахідками долучилася група вчених, серед яких – Лука Бінді з флорентійського Музею природничої історії та Пол Стайнгардт із Прінстонського університету. Нині у статті, опублікованій у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, вони стверджують, що мінерали з російських гір мають позаземне походження.

Вчені, зокрема, дослідили структуру ізотопів кисню, які були у зразках твердої породи. Виявилося, що ця структура відрізняється від усіх інших мінералів, які коли-небудь утворювалися на Землі, – вона нагадувала радше склад одного з різновидів метеоритів. У пробах також знайшли кремнієві ізотопи, які можуть утворитися лише за умови надвисокого тиску та температури. Це означає, що вони або зародилися у мантії Землі, або утворилися після потужного зіткнення, наприклад, космічних тіл.

Ймовірно, припускають учені, квазікристал, віднайдений у російських горах, є частинкою метеорита віком у 4,5 мільярди років. «Результати наших досліджень свідчать, що квазікристали можуть формуватися природнім шляхом в астрофізичних умовах і зберігатися протягом величезної кількості років», – додають вони.

Синтетичні молекули можуть лікувати автоімунні хвороби

Дослідники з ізраїльського Інституту Вейцмана спробували побороти автоімунні хвороби. Особливість захворювань цієї групи (наприклад, хвороби Крона чи ревматоїдного артриту) полягає у тому, що імунна система помилково мобілізується не проти стороннього біологічного організму, а проти тканин власного організму. Ученим вдалося обдурити імунну систему мишей, спрямувавши її проти ферменту MMP9, який може бути одним із призвідників таких захворювань. Результати їхньої роботи оприлюднені у Nature Medicine.

Група біологів на чолі з професоркою Іріт Саґі витратила не один рік на пошук способу блокування складних ферментів, відомих як матриксні металопротеїнази. Це дозволило б підвищити ефективність лікування цілої низки захворювань.

Спочатку вони вирішили створити синтетичний препарат, молекули якого мали б атакувати матриксні металопротеїнази, імітуючи дію подібних природних молекул, які існують в організмі. Однак, по-перше, ці препарати, як з’ясувалося, є досить грубим інструментом, який може призвести до серйозних побічних ефектів, по-друге, створити ці молекули у лабораторних умовах виявилося дуже складно.

Колеги Саґі вирішили піти іншим шляхом: замість створення «агресивних» синтетичних молекул вони вирішили змінити орієнтацію імунної системи. Приблизно так, як та після імунізації вбитими вірусами береться за створення антитіл, що згодом мають атакувати живі віруси, імунізація матриксними металопротеїназами обдурює організм, змушуючи його створювати антитіла, які блокуватимуть цей фермент.

Цей метод ізраїльські біологи випробували на мишах. Незабаром після введення штучно створених молекул вчені проаналізували кров тварин на наявність імунної активності проти матриксних металопротеїназ. Антитіла, які вони виявили, увійшли в активний центр ферменту й заблокували його і, як з’ясувалося зрештою, попередили в імунізованих мишей симптоми хвороби Крона, коли її стали викликати дослідники. «Ми захоплені не лише потенціалом цього методу у лікуванні хвороби Крона, нас не менше цікавить перспектива використання цього підходу у лікуванні інших захворювань», – зазначила Іріт Саґі.

Австралійські акули пристосовуються до небезпек

Австралійські вчені цього тижня заявили про відкриття першої акули-гібрида. Дослідники називають цю подію доказом того, що хижаки адаптуються до глобальних змін клімату і що надалі подібний процес можна буде спостерігати не лише в акул.

Джесс Морґан, одна з членів дослідницької групи, зазначає, що мова йде про схрещення різних підвидів чорноперих акул. «Загалом це дуже несподіване відкриття: ніхто досі не бачив акул-гібридів. Це – еволюція в дії», – цитує її Discovery News.

Раніше вчені встановили, що, окрім зміни клімату, на процес життєдіяльності акул впливає також активна риболовля у довколишніх водах.

Загалом австралійський підвид чорноперої акули може жити лише у тропічних водах, тоді як його гібрид виявили на відстані у понад 2 тисячі кілометрів від узбережжя, у водах значно холодніших.

Це означає, що цей підвид задля виживання може, схрещуючись зі звичайною чорноперою акулою, адаптуватися до зміни умов існування, і чим вищою буде температура води у тропіках і чим більшою небезпека від людської діяльності, тим імовірніше, що акула мігруватиме кудись подалі від узбережжя.
  • 16x9 Image

    Олена Ремовська

    Журналіст Радіо Свобода з 2009 року. Автор і ведуча щотижневої радіопрограми «Деталі». Автор дослідження «Говорить Радіо Свобода: Історія Української редакції» (2014).

В ІНШИХ ЗМІ

Loading...
XS
SM
MD
LG