В очередной подборке интересных научных новостей недели:
В Китае успешно создали поросят-химер с ДНК обезьян
Ученые в Китае успешно скрестили свиней и макак, чтобы изучить возможность выращивания человеческих органов для трансплантации.
Хотя оба поросенка прожили после рождения всего неделю, у обоих в клетках сердца, печени, селезенки и кожи была обнаружена ДНК макак.
Поросята-химеры были выведены с помощью ЭКО. Генетики из Государственной лаборатории стволовых клеток и репродуктивной биологии в Пекине генетически модифицировали клетки макаки, чтобы они производили флуоресцентный белок, который позволяет отслеживать клетки, получающиеся при последующем делении.
Затем эти модифицированные клетки были введены в эмбрионы поросят — через пять дней после оплодотворения.
В результате родилось 10 поросят, двое из которых оказались химерами: от 0,0001 до 0,001 их клеток были клетками обезьяны.
Теперь китайские специалисты намереваются повторить эксперимент, чтобы создать здоровых животных с более высокой концентрацией ДНК макак — и в конечном итоге вывести свинью с определенными органами, которые будут содержать только обезьянью ДНК.
Сама по себе практика создания животных-химер не нова. В 2010 году ученые из Стэнфорда создали мышь с поджелудочной железой крысы.
А в 2017 году в Институте Солка при Калифорнийском университете вывели гибрид свиньи и человека, в котором каждая 100-тысячная клетка обладала человеческим ДНК. Правда, по этическим соображениям через месяц эти эмбрионы были уничтожены.
Искусственная кожа, которая заживает как настоящая
Австралийские ученые разработали желеобразную субстанцию, которая по прочности и долговечности не уступает настоящей коже, сухожилиям и даже костной ткани.
«Мы химическим путем создали гидрогель, который, подобно человеческой коже, способен восстанавливаться после повреждений, — объясняет химик из Австралийского национального университета Люк Коннол. — Однако, в отличие от обычных гидрогелей, наш способен выдерживать большие нагрузки и менять форму — в точности как человеческие мышцы».
Действительно, некоторые известные гидрогели хорошо выдерживают механическую нагрузку, другие обладают способность к самовосстановлению, третьи после деформации могут возвращаться в первоначальную форму или даже менять цвет. Однако, как утверждают австралийские специалисты, только их гель обладает сразу всеми этими свойствами.
Проведя серию разнообразных испытаний, авторы открытия утверждают, что создали первый в мире гидрогель, который прочен, способен к самозаживлению, не страдает от усталости, а также способен менять форму и запоминать ее.
К тому же новый гель делает все это очень быстро — к примеру, на возвращение к первоначальной форме ему нужно всего 10 секунд.
И это еще не все: новый гидрогель весьма прост в изготовлении, а при включении в молекулярную смесь новых полимеров может обзавестись новыми, пока не изученными функциями и способностями.
Авторы открытия полагают, что одним из важных применений нового геля может стать роботехника: если роботам будущего суждено быть человекоподобными, гидрогель окажется просто незаменимым материалом.
Речь языку рознь, или Когда же заговорил человек?
Более полувека в научной среде бытовало мнение, что человеческая речь возникла около 200 тысяч лет назад, когда в результате физиологических изменений наша гортань опустилась вниз, удлинив голосовой тракт. Это позволило человеку произносить контрастные гласные, ставшие основой речи, после чего уже стали развиваться собственно разговорные языки.
Однако исследователи из Университета Гренобль Альпы во главе с Луи-Жаном Боэ поставили эту версию под сомнение — по нескольким причинам.
Во-первых, опускание гортани присуще не только человеку. У оленей и свиней тоже опущена гортань, и они способны издавать нужные звуки, но при этом никто пока не встречал беседующих свиней.
Во-вторых, такое опускание не является обязательным условием для произнесения контрастных гласных звуков, которые являются ключевыми элементами человеческой речи. Так, изучение черепов ранних гоминидов показало, что, несмотря на высоко расположенную гортань, они были способны к речи. Хотя, конечно, мы вряд ли узнаем, пользовались ли разговорным языком неандертальцы.
В третьих, к вокализации способны не только люди, но и приматы — например, бабуины, — то есть технически они вполне могли бы заговорить.
В совокупности же все эти выводы опровергают теорию зависимости речи от опускания гортани и позволяют утверждать, что речь могла зародиться 20 млн лет назад, в 100 раз раньше, чем считалось до сих пор. И развивалась она, скорее всего, постепенно, а не сразу снизошла на человека.
Устная речь уникальна для человека и присуща всем людям, — говорят авторы исследования. Разные животные тоже способны общаться между собой и даже использовать для этого звуки, но им далеко до структурной сложности и гибкости человеческого языка.
При этом необходимо отличать речь от собственно языка. Речь — это процесс произнесения звуков и слов, в то время как язык — это слова, которые мы произносим, вкладывая в них определенный смысл.
Паразиты, которые не боялись даже динозавров
Пернатые динозавры, наводившие страх на всю округу миллионы лет назад, сами страдали от крошечных насекомых.
В кусочках янтаря возрастом 99 миллионов лет ученые обнаружили перья — порядком обгрызенные — и насекомых, напоминающих современных вшей.
«Это самый ранний задокументированный факт поедания перьев насекомыми, похожими на вшей», — утверждает один из авторов исследования, профессор Чжунгунь Ши.
Ученые обнаружили 10 крошечных насекомых вместе с двумя перьями динозавров в кусочках янтаря из Мьянмы. По их словам, насекомые относятся к ранее неизвестному виду Mesophthirus engeli и сохранились на стадии нимф длиной в десятые доли миллиметра, однако у них уже был развитый ротовой аппарат и по крайней мере по четыре зуба. Во взрослом состоянии насекомое могло достигать 5 миллиметров в длину.
Ученых больше всего удивил именно небольшой размер паразитов: «Основываясь на изучении окаменелостей блох, мы бы предположили, что древние вши будут куда крупнее современных, а они оказались крошечными. Зато теперь понятно, почему мы не находим окаменелости вшей», — поясняет профессор Ши.
Даже в янтаре ископаемые насекомые встречаются крайне редко. Исследователи изучили около тысячи фрагментов янтаря, содержавших перья птиц или динозавров, прежде чем сделали свое открытие.
В одном из кусков янтаря сразу четыре насекомых облепили перо птицеподобного динозавра, в другом их было пять, причем одна личинка крепко обхватила лапками перо, на котором явно заметны следы укусов.
«Это первое реальное свидетельство того, что пернатые динозавры страдали от паразитов, которые грызли их перья, — утверждает Ши. — Кроме того, это доказывает, что распространение насекомых, паразитировавших на пернатых динозаврах, произошло как минимум в середине мелового периода и совпадало с расцветом этого семейства».