В 1836 году европейские ученые обнаружили в реке Амазонке необычное животное, которое вызвало у них множество затруднений при его идентификации.

Это существо было внешне похоже на угря и достигало в длину около 60 сантиметров. Однако важнейшим отличием этого животного стали легкие, наполненные воздухом, что заставило ученых предположить, что перед ними, возможно, рептилия. В следующем, 1837 году, был найден еще один экземпляр этого вида, но на этот раз в Африке. Ученые тщательно изучили структуру его сердца и, сделав выводы, объявили его амфибией. Только спустя тридцать лет обсуждений и споров научное сообщество пришло к согласию: несмотря на внешние особенности, это были рыбы, отличавшиеся от других. Вместо того чтобы дышать через жабры, как все рыбы, они обладали легкими.

Понадобилось время, чтобы определить, что особенность этих существ заключается в том, что они дышат не только через жабры, но и через легкие, позволяя себе существовать в водоемах с низким содержанием кислорода, таких как сезонно пересыхающие реки и болота. Таким образом, это открытие стало важным шагом для дальнейших исследований мира животных, ведь такие рыбы, как западноафриканская двоякодышащая рыба (Protopterus annectens), не могут выжить без возможности доступа к кислороду с поверхности. Когда такой доступ невозможен, их жабры становятся недостаточными для дыхания, и рыба погибает от удушья.

Однако у двоякодышащих рыб есть еще одна удивительная способность. В условиях пересыхающих водоемов они могут выживать благодаря необычной адаптации. Рыбы выгрызают норы в иле и строят в них своего рода камеру, наполненную слизью, в которой они могут находиться в состоянии покоя. Этот процесс включает полное прекращение питания и движения, и может продолжаться на протяжении 7 или 8 месяцев, пока не вернутся дожди. Однако есть и более удивительный факт — двоякодышащие рыбы могут пребывать в таком состоянии без активности целых четыре года.

Эти рыбы являются одним из самых древних видов животных на планете, их появление датируется более 400 миллионами лет назад. Несмотря на такую долгую историю существования, двоякодышащие рыбы до сих пор остаются источником множества загадок для ученых. Одной из таких загадок является их особая связь между легкими и плавательным пузырем. Плавательный пузырь — это орган, который используют многие рыбы для поддержания плавучести под водой, а также для восприятия звуков и издачи звуков. У двоякодышащих рыб это два разных органа, что позволяет ученым задаваться вопросом: какой из них появился раньше — легкие или плавательный пузырь?

Исследования эмбрионов рыб показали, что как плавательный пузырь, так и легкие развиваются из кармана в кишечнике. Сканирование этих органов продемонстрировало, что оба органа связаны с кровеносной системой, но легкие, по мнению ученых, являются более древним органом. Это позволяет предположить, что плавательные пузыри возникли позже и, по сути, являются модификацией легких.

Еще одна загадка, которая долгое время занимала умы ученых, касалась того, являются ли двоякодышащие рыбы ближайшими живыми родственниками всех наземных позвоночных животных — млекопитающих, птиц, рептилий и амфибий. Последние исследования предполагают, что это так. Ученые считают, что двоякодышащие рыбы более удаленно связаны с костными рыбами, такими как тунец или сельдь, чем с наземными позвоночными, включая человека. Сегодня известно о существовании шести видов двоякодышащих рыб, из которых четыре обитают в Африке. Среди них есть особенный экземпляр — самка австралийской двоякодышащей рыбы по имени Мафусаил, которая является самой старой рыбой, живущей в неволе.

Источник: Science Focus

Бельгийский стартап EnFoil производит сверхтонкие гибкие солнечные панели, которые могут покрывать практически любую поверхность. Об этом пишет портал Ecoticias.

Сообщается, что EnFoil использует солнечную пленку, изготовленную из материалов под аббревиатурой CIGS, включающих медь, индий, галлий и селен. Она может генерировать 150 Вт/м² электроэнергии при эффективности в 17%.

Поскольку покрытие EnFoil весит менее двух килограммов на квадратный метр, они снижают требования к конструкции здания, делая установку менее затратной. Благодаря гибкости и толщине в 2 миллиметра, эта пленка может покрывать поверхности, недоступные обычным панелям.

На сайте EnFoil приводится два примера нестандартного использования солнечной пленки. В первом случае 10 солнечных “полосок” были интегрированы в транспортный контейнер с функцией отслеживания. Ранее контейнер нуждался в замене аккумулятора каждые 8 ​​дней, однако солнечная пленка решила эту проблему.

Во втором примере покрытие солнечной пленкой рельефной черепицы позволило создать более эстетичное решение для зданий. Как отмечают в EnFoil, солнечные панели на крыше не всегда придают дому красивый вид, а изогнутая черепица с предварительно нанесенной фотоэлектрической пленкой выглядит более гармонично.

Производитель также утверждает, что солнечная пленка устойчива к ударам и по ней можно ходить. Кроме того, этот материал на 50%–90% меньше влияет на окружающую среду по сравнению с кремниевыми солнечными панелями.

Источник: Ecoticias

Трехнуклонная сила играет ключевую роль в стабильности ядер атомов и образовании химических элементов.

Протоны и нейтроны, объединяясь, формируют стабильное ядро атома благодаря мощным ядерным взаимодействиям. Долгое время считалось, что основным фактором, который удерживает эти частицы вместе и предотвращает их чрезмерное столкновение, является двухнуклонная сила. Однако последние исследования показали, что менее изученная трехнуклонная сила также оказывает значительное влияние на стабильность ядер атомов. Это открытие было опубликовано в журнале Physics Letters B, как сообщает Earth.

Нуклонами называются протоны и нейтроны, из которых состоят атомные ядра. Эти элементарные частицы влияют на стабильность химических элементов и их склонность к распаду. В атомных ядрах действуют три основные силы:

• Сильное ядерное взаимодействие и электростатическая сила, образующие двухнуклонную силу;
• Более слабая трехнуклонная сила.

Современные теории о строении атомного ядра основываются на модели оболочки, согласно которой нуклоны заполняют определенные энергетические уровни, аналогично тому, как электроны заполняют оболочки атома. Однако физика, стоящая за этим процессом, намного более сложная.

Ядерные силы играют ключевую роль в эволюции атомов в недрах звезд, где посредством термоядерного синтеза создаются новые химические элементы. Этот процесс позволяет образовываться более тяжелым атомам, которые затем распространяются по космосу. Глубокое понимание того, как ядерные силы влияют на этот процесс, может улучшить модели звездной эволюции и понимание того, как образуются химические элементы.

Долгое время ученые сосредоточивались на разработке модели двухнуклонной силы. Однако трехнуклонная сила, которая возникает, когда три нуклона взаимодействуют одновременно, оставалась малоизученной.

Авторы нового исследования выяснили, что эта дополнительная сила имеет гораздо большее значение для стабильности атомного ядра, чем считалось ранее. Используя моделирование, ученые изучили, как эти взаимодействия изменяют уровни энергии внутри атомных ядер.

Когда нуклоны выстраивают свои спины (собственные моменты импульса) в соответствии с их движением, они переходят в состояние с более низкой энергией. Если спины нуклонов не совпадают с их движением, то частицы переходят в более высокую энергию.

Различные уровни энергии формируют оболочки ядра, и исследователи установили, что трехнуклонная сила увеличивает энергетический зазор между оболочками в более крупных атомных ядрах. Это означает, что трехнуклонная сила оказывает влияние на стабильность атомного ядра почти так же сильно, как и двухнуклонная сила.

Более тяжелые атомы содержат большее количество нуклонов, и поэтому взаимодействия между ними становятся еще более значимыми. Когда ядро атома стабильно, добавление новых нейтронов становится более сложным процессом.

Внутри звезд, где происходит синтез химических элементов, повышение стабильности ядер затрудняет захват дополнительных нейтронов. Это может замедлять образование некоторых элементов или требовать особых условий, объясняют ученые.

Результаты этого исследования могут изменить подходы к прогнозированию стабильности изотопов (разных форм химических элементов) и пониманию радиоактивного распада. Физики считают, что увеличение количества нуклонов в атомных ядрах может еще больше усилить трехнуклонную силу, возможно, повышая стабильность некоторых ядер, чем предполагают современные модели.

Источник: Earth