Настоящая ли эмпатия у крыс

Глобальное изменение климата угрожает любимому напитку миллиардов людей — кофе. Ежегодно потребляется порядка 10 млн тонн кофе, и почти всегда это зерна двух видов — робуста (Coffea canephora) и арабика (Coffea arabica). Но арабика может погибнуть, если температура вырастет всего на несколько градусов, а робуста требует большого количества воды для полива, и при засухе урожай значительно снижается. Считается, что 50% территории, на которой сейчас растет арабика, станет непригодной для выращивания кофе к 2050 году. 

Производители кофе уже предпринимают шаги для сохранения урожая. Они выращивают кофе в тени других деревьев, что снижает эрозию и улучшает состав почвы. Применение лучшей техники мульчирования, обрезки и защиты от вредителей тоже может спасти урожай в сложных климатических условиях. Но иногда этого недостаточно.

В природе и коллекциях сохранилось большое количество генетически разнообразных сортов арабики для разведения и генетической инженерии, в том числе сорта, устойчивые к повышенным температурам и засухе. Существуют и другие виды из рода Coffea, например, C. liberica и C. excelsa, более терпимые к жаре.

Другие исследователи предлагают новые способы более рационального использования тех зерен, которые все же удалось вырастить. Например, они получают более грубый помол или напротив, очень мелкие частицы кофе, и смотрят, как это отразится на вкусе. Данных пока не так много, но оказалось, например, что более мелкие частицы слипаются друг с другом и не дают преимуществ во вкусе, если зерна предварительно не намочить. 

Наука о кофе еще молода, а изучение этого напитка сопряжено с определенными трудностями. Так, в чашке кофе содержится более 2000 органических соединений, концентрации которых зависят от условий выращивания и обжарки. Также трудно объективно оценивать вкус. Но усилия по сохранению кофе все равно предпринимаются.

Исследователи из США обнаружили, что насекомые предсказуемо реагируют на изменения влажности, то есть влажность является зейтгебером, как температура или свет. Некоторые насекомые были активнее в сухой период, другие — во влажный или переходный. Если после такого «обучения» оставить влажность неизменной, насекомые продолжают вести себя в соответствии с ранее заданным циклом. Исследование было опубликовано в npj Biological Timing and Sleep.

По словам авторов, мало кто изучал ритмы влажности и их влияние на организм. Свет и температура — хорошо известные факторы окружающей среды, которые могут синхронизировать циркадные ритмы. Но влажность тоже ежедневно колеблется, хотя и не так предсказуемо. Для человека влажность скорее влияет на комфорт, но для насекомых это вопрос выживания. Им было бы полезно предвидеть, когда влажность будет для них оптимальной. Авторы поместили триатомовых клопов, плодовых мушек, комаров и жуков в контролируемые условия и показали, что они действительно предсказуемо реагируют на колебания влажности, хотя и не так значительно, как на температуру и свет. Комары продемонстрировали наименьшую поведенческую связь с влажностью.

Для выращивания основных сельскохозяйственных культур, таких как пшеница и кукуруза, необходимы дорогостоящие азотные удобрения. Почвенные бактерии рода Rhizobium, фиксирующие атмосферный азот, могли бы решить эту проблему, если бы вступали в симбиоз с широким спектром растений — в природе их хозяевами главным образом являются бобовые. Авторы статьи в Current Biology показали, как придать способность к азотфиксации бактериям, обитающим на зерновых культурах.

Ризобии способны инициировать формирование клубеньков на корнях растения-хозяина и фиксировать азот в качестве эндосимбионта. Ключевую роль в таком эндосимбиозе играют гены, входящие в состав особой группы мобильных генетических элементов — «островков симбиоза». Ученые вносили островки симбиоза в штаммы, изначально неспособные образовывать клубеньки, и оказалось, что этого было достаточно для получения эндосимбионтов de novo. 

Около трети модифицированных бактерий стали азотфиксирующими мутуалистами — они приобретали не только способность формировать клубеньки, но и эту черту метаболизма. Перенос островков симбиоза от близкородственных штаммов приводил к более активной фиксации азота, чем в случаях, когда штамм-донор и штамм-реципиент были филогенетически далеки друг от друга. Ограничений, которые приводили бы к несовместимости донора и реципиента, авторы не обнаружили. Работа демонстрирует, как горизонтальный перенос мобильных генетических элементов расширяет экологическую нишу бактерий и влияет на растение-хозяина. 

Международная группа исследователей изучила, как обыкновенные гринды, или шароголовые дельфины (Globicephala melas), живут и общаются в Гибралтарском проливе — одном из самых оживленных водных путей в мире. Популяция гринд в проливе насчитывает всего 250 особей. С 2012 по 2015 год исследователи прикрепляли к спинам 23 гринд приборы, которые регистрировали движение и глубину погружения этих животных, а также записывали издаваемые ими звуки. Приборы самостоятельно откреплялись и всплывали спустя 24 часа.

Вернувшись в лабораторию, исследователи изучили записи. Уровень фонового шума составлял 79–144 дБ, что сопоставимо с шумом в ресторане или работой пылесоса. Прослушав 1423 крика гринд, ученые выделили четыре их категории: низкочастотные, короткие импульсные, высокочастотные и двухкомпонентные. Низкочастотные и двухкомпонентные крики слышны на большем расстоянии; считается, что они используются для поиска и воссоединения с членами своей стаи после погружения за пищей.

Оказалось, что гринды могут повышать громкость высокочастотных и коротких импульсных криков, чтобы перекрыть фоновый шум. Но громкость низкочастотных и двухкомпонентных криков и так максимальная, еще сильнее повысить ее гринды не могут. Более того, даже этой максимальной громкости бывает недостаточно, чтобы расслышать друг друга за шумом моторов. В таких условиях животным может быть сложно воссоединиться со своей стаей или найти себе пару.

Частицы микропластика и нанопластика способны проникать в ткани человека. По некоторым данным, в мозге содержание таких частиц достигает 4917 мкг/г. Однако другие источники оспаривают эту информацию из-за методологических ограничений при выявлении микропластика и нанопластика в тканях. Исследователи из Китая проанализировали 156 образцов, полученных от 113 пациентов с опухолями мозга в результате операции, и 35 образцов мозга без патологий пяти умерших человек. Они использовали сразу несколько методов, таких как спектроскопия и сканирующая электронная микроскопия, чтобы выявить частицы пластика в тканях мозга.

Микропластик и нанопластик был обнаружен в 99,4% образцов мозга с опухолями и во всех образцах здорового мозга. В области опухоли частиц было больше, чем в здоровой ткани. Вероятно, это происходит из-за повреждения гематоэнцефалического барьера при раке. Площадь поверхности частиц микропластика положительно коррелировала с уровнями биомаркеров пролиферации опухоли (индекс Ki-67). Однако причинно-следственную связь установить не удалось. 

Также авторы проанализировали источники микропластика, попавшего в организм, с помощью опросов. Количество частиц микропластика в опухолях положительно коррелировало с количеством медицинских инъекций до операции, использованием косметики и хранением пищи в пластиковых обертках. У пациентов среднего возраста и с более низким индексом массы тела в мозге было больше частиц.