Connect with us

Технологии

Раскрыли ключ к бессмертию: ученые выяснили, почему постельные клопы почти неубиваемы

Published

on

Постельные клопы уже десятилетиями создают проблемы для сотен тысяч семей по всему миру, продолжая эволюционировать в еще более устойчивых и опасных вредителей. Однако недавно ученым удалось раскрыть секрет, который защищает этих насекомых от гибели.

Известные своей выносливостью и разрушением комфорта людей, постельные клопы становятся все более проблематичными из-за растущей устойчивости к широко распространенным инсектицидам. Недавние исследования помогли ученым раскрыть ключевой фактор их “бессмертия”, который оказался связан с их генетикой.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Insects, ученые проанализировали генетические основы устойчивости постельных клопов, что позволило им сделать важные выводы, которые могут повлиять на будущее борьбы с этими вредителями. Исследователи изучили две популяции клопов: один лабораторный штамм из Нагасаки (Япония), который подвергался воздействию инсектицидов на протяжении более 60 лет, и другой — из отеля в Хиросиме в 2010 году.

Результаты показали, что популяция из Хиросимы продемонстрировала устойчивость к пиретроидам — инсектицидам, которые используют для борьбы с клопами, почти в 20 000 раз большую, чем штамм из Нагасаки. После анализа генома этой популяции ученые выявили 729 генетических мутаций, которые связаны с устойчивостью к инсектицидам. Эти мутации затрагивают такие механизмы, как ответ на повреждения ДНК, регуляция клеточного цикла, метаболизм инсулина и функции лизосом.

Доктор Коухей Тога из Университета Хиросимы, автор исследования, отметил, что понимание этих генетических путей поможет в разработке эффективных стратегий для борьбы с устойчивостью к пиретроидам у постельных клопов. Он также подчеркнул важность генетического профилирования, которое откроет новые возможности для мониторинга устойчивости к инсектицидам в диких популяциях и для понимания эволюционных механизмов адаптации у этих насекомых.

Проблема устойчивости к инсектицидам не ограничивается только постельными клопами. Исследования показывают, что другие вредители, такие как комары и тараканы, также стали более устойчивыми к химическим веществам из-за их широкого применения. Например, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сообщила, что в 78% стран, где проводилось исследование популяций комаров, была зафиксирована устойчивость хотя бы к одному инсектициду.

Эта ситуация подчеркивает необходимость внедрения инновационных методов борьбы с вредителями, таких как генетические инструменты, биологические агенты контроля и комплексные стратегии борьбы. Также стоит отметить, что постельные клопы не переносят заболевания, но могут вызывать вторичные проблемы со здоровьем, включая аллергические реакции и инфекции от укусов.

Кроме того, психологическое воздействие заражения, которое включает стресс и потерю сна, усугубляет социальные и экономические последствия. В условиях городских агломераций, где инвазии клопов наиболее распространены, эффективные методы борьбы могли бы значительно облегчить эти последствия.

Достижения в области редактирования генома, такие как CRISPR, открывают новые перспективы для науки, позволяя воздействовать непосредственно на гены, отвечающие за устойчивость вредителей. Такие подходы могут не только повысить эффективность борьбы с постельными клопами, но и сделать эти методы более экологичными и безопасными для человека.

Источник: Cosmos

Continue Reading
Advertisement

Технологии

Древняя чернота “захватила” 44 000 км² Сахары и видна из космоса: что породило эту тень

Published

on

Исследователи опубликовали потрясающее составное изображение, на котором показано вулканическое поле Харудж, расположенное в Сахаре, в центральной Ливии.

Это поле, покрытое древней окаменевшей лавой, выглядит как гигантская черная тень, испещренная золотыми пятнышками, благодаря солнечному свету, который отражается от песка, осевшего между трещинами в лаве.

Вулканическое поле Харудж охватывает около 44 000 квадратных километров и содержит более 150 потухших вулканов. Некоторые из этих вулканов образовались более 6 миллионов лет назад, а другие были созданы совсем недавно, всего несколько тысяч лет назад. Множество слоев лавы, нагроможденных в регионе, придают этому полю его уникальный внешний вид, с возвышающимися жерлами и конусами, некоторые из которых достигают высоты более 100 метров.

Фотография была сделана на вулканическом поле Тибести, также в Ливии
Фото: wikimedia

Для создания изображения исследователи использовали спутниковые снимки, которые были собраны за последние три года, а затем обработаны с помощью специальной компьютерной программы. Это позволило создать «пиксельную мозаику», исключая элементы, которые могли бы затемнять изображение, такие как облака или пыльные бури. На итоговом изображении яркие золотистые пятна от песка контрастируют с темным фоном из лавы.

Интересно, что вулканическое поле Харудж не расположено вблизи известных тектонических разломов, как большинство вулканов на Земле. Вместо этого, лаву в этом регионе поднял прилив горячего каменистого материала из мантии, который создал магматический резервуар под полем. Это привело к медленному выделению лавы из многочисленных жерл, подобно процессам, происходящим на гавайском вулкане Килауэа, а не к взрывным извержениям.

Некоторые ученые считают, что поле Харудж состоит из двух отдельных вулканических полей: Аль-Харудж-аль-Асвад на севере с более старой лавой и Аль-Харудж-аль-Абьяд на юге, образованным недавно. Однако на данный момент ученые не могут точно определить, где начинаются и заканчиваются эти два поля.

Источник: Live Science

Continue Reading

Технологии

На Марс за 45 дней: в NASA испытали топливо для ядерного ракетного двигателя

Published

on

Ядерный ракетный двигатель, использующий энергию деления атомов для создания тяги, может значительно ускорить путешествия в космос, включая миссии на Марс.

Такой двигатель позволяет космическому кораблю двигаться быстрее, поскольку основан на ядерном реакторе, который генерирует тепло для создания тяги. Новые исследования и успешные испытания топлива для такого реактора, проведенные в Центре космических полетов имени Маршалла, управляемом NASA, дали надежду на значительное сокращение времени полета на Марс.

С использованием современных химических ракетных двигателей путешествие на Марс занимает около 6 месяцев. За это время экипаж сталкивается с многочисленными трудностями: необходимостью защиты от космической радиации, большими запасами воды и пищи, а также с 20-минутной задержкой связи, что усложняет взаимодействие с Землей. Чтобы уменьшить эти проблемы, разработка ядерных ракетных двигателей стремится значительно ускорить процесс.

Концепт космического корабля с ядерным ракетным двигателем
Фото: IFLS

Ядерный ракетный двигатель использует ядерный реактор, который создает тепло, проходящее через активную зону с жидким водородом. В процессе деления атомов урана выделяется тепло, которое превращает топливо в газ, создающий тягу через сопло двигателя. Эти исследования уже показали, что ядерный двигатель может сократить время полета на Марс до 45 дней, что значительно быстрее текущих методов.

Компания General Atomics Electromagnetic Systems совместно с NASA разработала новое топливо для таких реакторов и успешно испытала его. Топливо выдержало пик температуры 2327 градусов Цельсия, что подтверждает его способность работать в экстремальных космических условиях. Ожидается, что будущее топливо и ядерный ракетный двигатель будут в 2-3 раза более эффективными, чем современные химические двигатели, что позволит сократить полет на Марс до 2-3 месяцев, значительно улучшив условия для астронавтов.

Источник: IFLScience

Continue Reading

Технологии

Как ведет себя железо в недрах Земли: ученые воспроизвели процесс и раскрыли эту тайну

Published

on

Недавнее исследование, проведенное международной командой ученых, изучило поведение железа в экстремальных условиях давления и температуры, аналогичных тем, что присутствуют в недрах Земли.

Железо, являясь основным элементом внутреннего ядра нашей планеты, играет важную роль в геодинамике Земли. Определение температуры плавления и фазовой стабильности железа при таких условиях имеет ключевое значение для понимания структуры и термической истории Земли.

Команда исследователей, включающая ученых из Европейского центра синхротронного излучения в Гренобле и Политехнического института Парижа, использовала сверхбыструю рентгеновскую абсорбционную спектроскопию для анализа поведения железа при высоких температурах и давлениях, имитирующих условия, существующие в недрах Земли. Эти исследования помогли выяснить кривую плавления железа и структурные изменения, которые происходят в нем при экстремальных условиях.

Одной из важнейших целей работы ученых было исследование микроскопического поведения железа при давлениях, превышающих несколько мегабар, и температурах, достигающих тысяч градусов Кельвина. Полученные данные могут способствовать лучшему пониманию свойств ядра Земли, которое в основном состоит из железа, а также других элементов в меньших количествах.

Ударное событие в железе, вызванное лазером, на установке высокомощных лазеров (HPLF), где рентгеновская абсорбционная спектроскопия (XAS) использовалась для определения температуры плавления и микроскопической структуры железа при давлениях
Фото: European Synchrotron Radiation Facility

Результаты исследования могут помочь уточнить верхний предел температуры плавления железа на границе, разделяющей внутреннее и внешнее ядро Земли. Эта температура играет ключевую роль в геодинамических процессах и в процессе кристаллизации земного ядра. Также, исследование предполагает, что понимание этих процессов может помочь в изучении того, как образуется внутреннее ядро Земли.

Эксперимент был проведен с использованием лазеров высокой мощности, которые создали горячую плазму в образце железа, генерируя ударную волну, создающую экстремальные условия. Рентгеновские лучи синхронизировались таким образом, чтобы захватить спектр железа в момент прохождения ударной волны через образец, что позволило точно зафиксировать пиковые давление и температуру в железе.

Ученые установили, что при давлении 240 ГПа и температуре 5345 К, непосредственно перед плавлением, структура железа представляет собой гексагональную плотноупакованную (ГПУ) фазу, а не объемноцентрированную кубическую (ОЦК), как предсказывали многие теоретические исследования. Эти результаты оказывают важное влияние на дальнейшие исследования, уточняя теоретические модели и создавая новые ограничения для кривой плавления железа при экстремальных условиях.

Полученные данные могут существенно продвинуть наше понимание геодинамики Земли и помочь в изучении процессов, происходящих в ее недрах, а также в термической эволюции планеты.

Источник: PHYS.org

Continue Reading

В тренде