Пожирательница пластика и «жидкие» коты: научные открытия недели

Моль, уничтожающая пластик 

В природе большая восковая моль, ее еще называют пчелиной огневкой, захватывает улья, съедает соты и мед, уничтожая все, что делают пчелы. Вместе с тем этого вредителя и продукты его жизнедеятельности используют в медицине, косметологии и сельском хозяйстве (в качестве кормовой добавки для животных), а еще в лабораторных исследованиях (для соединения нужных веществ). 

Восковая моль Фото: © В Жарковская / Новосибирский государственный технический университет

А в Новосибирске придумали для моли новую роль. Что если целенаправленно вырастить насекомых, которые будут питаться пластиком? Чаще всего его утилизируют с помощью термической обработки — проще говоря, сжигают. Это дешево, но не экологично: в процессе выделяются вредные газы и токсины, которые загрязняют воздух и способствуют глобальному потеплению. 

Воск моли по своей химической структуре очень схож с пластиком, а значит, можно приучить ее есть полимерные отходы. Но для этого нужно создать специальные фермы, где выращивать таких насекомых и там же постепенно пересаживать их на новую диету. Жизненный цикл моли — месяц. Значит, с каждым поколением насекомые смогут потреблять все больше пластиковых отходов. Например, сейчас 200 личинок пчелиной огневки за 10 дней съедают 4 кг пластика. Правда, пластиковый мусор сначала измельчают, а потом смешивают с медом, кукурузной крупой, воском и другими ингредиентами.

Чистка зубов — профилактика рака

Микробы, вызывающие заболевания десен, могут стать причиной развития онкологических заболеваний. К такому выводу пришла команда ученых, собранных из ведущих научных университетов и медицинских организаций США. Они провели исследование, в котором проанализировали данные около 160 тысяч американцев по всей стране. Добровольцы предоставляли ученым образцы слюны, которые продемонстрировали количество и типы бактерий, живущих у них во рту. Ученые отслеживали эти показатели в течение 10–15 лет. За это время у 236 пациентов обнаружили рак головы и шеи. Исследовательская группа сравнила микробиом ротовой полости пациентов с онкозаболеваниями с микробиомом еще 458 человек, у которых таких патологий не было.

Чистка зубов может не только помочь предотвратить пародонтоз, но и защитить от рака головы и шеи Фото: © TWStock / Shutterstock / FOTODOM

Результаты исследования показали, что присутствие в организме определенных видов бактерий может увеличить или уменьшить риск развития рака головы и шеи. В общей сложности 13 видов микробов оказывают такое воздействие, суммарно повышая риск на 30 %. Среди них Prevotella salivae, Streptococcus sanguinis и Leptotrichia, а также несколько видов, принадлежащих к бета- и гамма-протеобактериям. Когда эти микроорганизмы встречаются с другими, обычно связанными с заболеваниями десен, общий риск возрастает до 50 %. Некоторые из этих бактерий способствуют возникновению серьезных инфекций десен, которые могут разъедать челюстную кость и мягкие ткани, а также сами зубы. Таким образом, у врачей появился еще один важный маркер, который поможет отслеживать людей в группе высокого риска онкологических заболеваний.

Диагностика и лечение рака с помощью наноплатформ

Сотрудники Научно-технологического университета «Сириус» создают наносистему для эффективной диагностики и терапии рака. По сути, это некий носитель, покрытый компонентами мембран раковых клеток, который загрузят полупроводниковыми квантовыми точками — проще говоря, «песчинками» полупроводников. Такое нестандартное изделие поможет эффективно находить опухоль, а потом и адресно доставлять туда лекарство. Таким образом, можно будет уничтожать затронутые болезнью клетки фотодинамической терапией без вреда для здоровья.

Каждый десятый ребенок в мире мало двигается 

Раннее детство — лучшее время для закладки основ здоровых привычек. Вот почему международная команда ученых решила проверить состояние здоровья малышей в возрасте от трех до четырех лет в разных странах мира, чтобы понять, соответствует ли оно мировым стандартам здравоохранения. Участниками исследования стали более 7 000 детей из 33 стран.

Самый высокий процент детей, соответствующих рекомендациям, был зафиксирован в Африке (23,9 %) Фото: © Kitreel / Shutterstock / FOTODOM

Рекомендации для детей Всемирной организации здравоохранения:

• в возрасте от трех до четырех лет нужно заниматься физической активностью не менее трех часов в день, из которых один час следует посвятить нагрузке умеренной или высокой интенсивности;
• сидеть перед экраном допустимо не больше часа в день;
• сон — от 10 до 13 часов в сутки.

Результаты исследования вызвали беспокойство ученых, ведь оказалось, что только один из 10 малышей живет согласно мировым рекомендациям в области здравоохранения. Это значит, что только 14 % детей в возрасте от трех до четырех лет достаточно занимаются физической активностью, полноценно спят и не сидят слишком долго у экранов телевизора, планшета или мобильного телефона.

Новый катализатор

Один из главных подходов в борьбе с глобальным потеплением — «улавливание» углекислого газа и его переработка. Например, в метан, который потом можно использовать в качестве топлива. Чтобы этот процесс происходил быстро и эффективно, используют катализаторы. Правда, существующие недостаточно результативны, поэтому ученые ищут альтернативные. Так, сотрудники Тюменского государственного университета и Института нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева РАН разработали вещество, способное в лабораторных условиях конвертировать смеси оксидов углерода и водорода в метан на 100 %. Катализатор создали на основе никеля и целлюлозы, миллионы тонн которой ежегодно образуются в сельском хозяйстве в качестве побочного продукта. Новинка работает при температуре до +300 °C, что значительно снижает энергетические затраты при сохранении эффективности.

«Жидкие» кошки

В 2017 году французский физик Марк-Антуан Фардин получил Шнобелевскую премию по физике за доказательство того, что технически кошек можно считать одновременно твердыми и жидкими из-за их способности принимать форму практически любой емкости. А вот как позиционируют себя сами животные, выяснял венгерский ученый из Eotvos Lorand University Петер Понграч. Он провел несколько экспериментов, где кошкам (13 самцам и 17 самкам) нужно было пролезать в постепенно уменьшающиеся отверстия. 

Препятствия с отверстиями были сделаны из плотного картона, во время испытаний поочередно открывалось только одно из отверстий. На принятие решения кошкам давали 30 секунд Изображение: © 50 iScience

Результаты эксперимента показали, что в зависимости от типа отверстий тактика у кошек была разной. 

• Если отверстия были одинаковыми по высоте, но уменьшающимися по ширине, кошки даже не пытались сопоставить свои габариты с ними, а сразу старались пролезть насквозь. Даже если те были уже, чем их грудная клетка. Если это не удавалось, перепрыгивали препятствие. 
• Если отверстия были широкими, но низкими, кошки сомневались и останавливались, пытаясь сопоставить свои габариты. 

Эти наблюдения интересны тем, что, например, собаки в аналогичном эксперименте ищут другие пути преодоления препятствия, не пытаясь протиснуться в отверстия. А кошки используют метод проб и ошибок — сначала стараются пролезть, а уже потом ищут другие пути. Петер Понграч делает вывод, что эти животные осознают свою уникальную способность, при этом они не станут рисковать попусту, если дело касается экстремальных условий.