Новые достижения в науке
Почему слоны поют ультразвуком
Ученые-зоологи из Венского университета вместе со своими коллегами из университетов Германии и США сумели ответить на вопрос, с помощью чего слоны поют ультразвуком.
Трубные возгласы слонов — одни из самых громких звуков в живой природе. Но человек слышит далеко не все, что звучит в слоновьем «пении». Слоны могут издавать низкочастотные звуки в диапазоне от 1 до 20 Гц. Такой инфразвук распространяется на 10 километров. Социальное значение этого низкочастотного канала связи велико. Например, самка-матриарх, стоящая во главе группы, управляет таким образом передвижениями младших слоних. Слонихи-матери инфразвуком оповещают разбредшихся слонят о своем местонахождении, чтобы те знали, куда бежать в случае опасности. Самцы с помощью низкочастотного сигнала во время гона предупреждают потенциальных конкурентов, чтобы те не приближались.
Слоновий ультразвук был открыт в 1980-х. С тех пор зоологи успели много узнать о его коммуникативной функции, но как животные издают его, оставалось тайной. Трудность здесь вполне понятна: к слону не подъедешь с просьбой сказать «а-а», пока ты будешь обследовать его глотку и гортань эндоскопом.
Тут возможны два решения. Звук может происходить из-за ритмичных сокращений мышц гортани: так, например, мурлычут кошки. Второй способ — пропускание воздуха через голосовые связки. Он заставляет связки вибрировать, и этот механизм лежит в основе речи человека. Первый вариант можно сравнить с дверным звонком, который звенит сам, повинуясь электрическому импульсу, второй — с деревянным духовым инструментом, которому необходим поток воздуха.
Чтобы проверить, какой из этих механизмов работает у слона, исследователи использовали гортань, вырезанную у умершего животного. Очевидно, в этом случае механизм «дверного звонка» не сработал бы: для него нужны постоянные нейронные импульсы. Второй же, «духовой», способ ученые сымитировали с помощью воздушного насоса, который качал воздух через голосовые связки в гортань. Подаваемый таким образом воздух нагревался и увлажнялся, как если бы поступал из живого легкого. Исследователи сделали видеозапись вибрации голосовых связок и зафиксировали звуки, которые они издавали. Эти звуки сравнили с голосами 470 слонов, записанными в течение четырех лет.
Оказалось, что инфразвук, полученный искусственным образом с помощью гортани африканского слона, не отличается от низкочастотных звуков, издаваемых живыми слонами.
Новые методы лечения рака
Австрийские ученые сумели блокировать действие протеина, играющего ключевую роль при образовании метастазов в костях при онкологических заболеваниях молочной железы, простаты и кожи.
По их мнению, это открытие может привести к созданию новых методов лечения, позволяющих остановить распространение метастазов и существенно улучшить качество жизни пациентов с онкологическими заболеваниями.
Экспериментируя с мышами, ученые заметили, что хорошо изученный протеин под названием RANKL обладает способностью привлекать раковые клетки, заставляя их мигрировать и образовывать новые очаги заболевания. Больше всего RANKL наблюдается в костной ткани, где в обычных условиях этот белок принимает участие в регуляции обмена веществ. Кроме того, он может стимулировать рост клеток молочной железы при лактации. Ранее было установлено, что при таких заболеваниях, как остеопороз и артрит, RANKL играет ключевую роль. У большинства разновидностей раковых опухолей молочной железы клетки обладают рецепторами, которые чувствительны к RANK.
У лабораторных мышей с искусственно вызванными раковыми заболеваниями ученые из Венского университета смогли остановить распространение метастазов, применив для этого лекарство-ингибитор RANKL под названием остеопротегерин.
Результат этого опыта показал, что у мышей, получавших этот препарат, метастазы раковой опухоли в костях скелета и позвоночнике образовывались значительно медленнее, чем у других животных. Паралич не развился ни у одной лабораторной мыши, получавшей остеопротегерин. Распространение же метастазов на другие органы это лекарство остановить не смогло.
Результаты, полученные на лабораторных животных, не всегда применимы к человеку. Но сейчас на завершающих стадиях находится ряд новых препаратов, которые способны замедлять действие RANKL, и ученые надеются на успех.
Грейпфрут и сперма продлевают жизнь
Австрийские ученые обнаружили, что вещество спермидин, в больших количествах содержащееся в сперме и грейп-фрутах, значительно продлевает срок жизни разнообразных организмов.
Ранее было установлено, что спермидин — небольшая линейная молекула из группы полиаминов — необходим для роста и созревания клеток, при этом его содержание в клетке уменьшается в процессе ее старения.
Исследователи из Университета Граца добавляли спермидин в питание одноклеточных и многоклеточных организмов. Оказалось, что растущие на питательной среде с добавлением этого полиамина дрожжи живут в 3–4 раза дольше, чем без него, а человеческие иммунные клетки (конкретный их вид не указывается) — почти в три раза. Продолжительность жизни плодовых мушек дрозофил и микроскопических круглых червей при добавлении в их пищу спермидина увеличивалась примерно на тридцать процентов. У мышей, которых кормили богатой полиамином пищей, наблюдалось выраженное уменьшение возрастного повреждения белков организма.
Предположительно, такое действие спермидина обусловлено его положительным влиянием на генетическую регуляцию процесса аутофагии. Он заключается в переработке клеткой своих компонентов, поврежденных внешними факторами, — например ультрафиолетовым излучением или химическими окислителями. Когда аутофагия происходит недостаточно интенсивно, клетка переполняется «отбросами», что приводит к ее гибели. Спермидин предотвращает это, по крайней мере частично.
Влияние спермидина на процессы старения человека еще предстоит изучить. Однако поскольку он является натуральным соединением практически без побочных эффектов, с которым люди часто сталкиваются в повседневной жизни, руководитель исследования Франк Мадео в шутку порекомендовал желающим продлить свою жизнь почаще заниматься сексом и есть побольше грейпфрутов — хуже, в любом случае, не станет.
Первая в мире вакцина против паркинсонизма
Недавно австрийские ученые приступили к клиническим испытаниям на людях первой в мире вакцины против паркинсонизма. Это уже завершающий этап исследований, значит, испытания на животных прошли успешно.
Экспериментальный препарат PD01A был разработан австрийской биотехнологической компанией AFFiRiS.
Мишенью прививки является белок альфа-синуклеин, который связан с мутациями определенных генов, влияющих на развитие болезни Паркинсона. Введение вакцины призвано стимулировать выработку антител к этому белку.
Для участия в первой фазе клинических испытаний были отобраны 32 пациента с болезнью Паркинсона. В ходе первого этапа исследований специалисты проверят безопасность прививки для организма человека и ее переносимость. Если все пройдет успешно, то в течение ближайших пяти лет могут дать «зеленый свет» на серийное производство и применение вакцины.
Паркинсонизм считается самой распространенной в мире болезнью среди пожилых людей, страдают им в равной степени и мужчины, и женщины. Хотя первые звоночки могут появиться в 40 лет и даже раньше, как, к примеру, у боксера Мохаммеда Али. Главное проявление — дрожание и непроизвольные движения рук и ног, которые обусловлены отмиранием нейронов мозга в определенных зонах.
Причины этой болезни до конца не известны — это и атеросклероз сосудов мозга, и травмы. Главная версия — особые генетические дефекты, которые дают о себе знать при определенных обстоятельствах.
Лечили эту болезнь до последнего времени в основном симптоматически — неврологическими препаратами и средствами для улучшения мозгового кровообращения.
Умные птицы жако
Ученые Венского и Геттингского университетов опытным путем доказали, что попугаи жако могут понимать причинно-следственную связь на уровне трехлетнего ребенка.
В своей работе исследователи взяли два непрозрачных стакана, в один из которых положили орех, а второй оставили пустым. После этого стаканы начинали трясти, чтобы птицы смогли услышать звук ореха в одном из них. Как оказалось, попугаи затем безошибочно выбирали именно стакан с орехом.
Напомним, что ранее помимо человека способность к логическому мышлению демонстрировали только некоторые виды человекообразных обезьян.
По страницам
научно-популярных журналов
