Субботний кофе №25
бамбл, потому что жарко

Учёные хотят закачивать углекислый газ на дно океана
В борьбе с глобальным нагреванием учёные ищут способы избавиться от излишков парниковых газов. Один из таких способов — закачать углекислый газ под воду. Учёные из инициативы Университета Виктории Ocean Networks Canada (Канада) предлагают использовать для этого плавучие платформы наподобие нефтяных, только работать они будут на закачку сжиженного углекислого газа под воду в базальтовый слой под толщей воды. Они придумали проект под названием Solid Carbon и теперь ищут деньги, чтобы построить прототип платформы.

Как это будет работать? Базальт содержит много металлов, которые реагируют с углекислым газом, при этом образуются карбонаты металлов — соли, которые надёжно фиксируют углекислый газ. Ëмкости базальтового слоя хватит на тысячи лет вперёд. А сам CO2, как предполагается, платформы будут высасывать в прямом смысле слова из воздуха (или как вариант — из океанической воды).

Звучит захватывающе, но это очень дорого. Прототип обойдётся в 60 млн долларов США — и это только чтобы построить одну такую платформу. Три года назад в США начал работать завод, отфильтровывающий углекислый газ из воздуха, и этот способ избавления от парниковых газов называют самым дорогим из существующих.

Второй момент: через какие отверстия будут закачивать газ внутрь коры? Если через заброшенные нефтяные скважины, то это одно дело, а если для проекта придётся бурить новые — то совсем другое. Сколько углекислого газа выделится в атмосферу во время бурения скважин и работы насосов? Смогут ли ветряки, которыми учёные планируют оснастить платформы, дать достаточно энергии или придётся сжигать органическое топливо?

Так что Solid Carbon вряд ли сможет заменить собой другие подходы вроде использования возобновляемых источников топлива и восстановления лесов и болот.

Кстати, в мире есть несколько проектов по хранению сжиженного углекислого газа в отработанных нефтяных скважинах. Иронично, что теперь их используют для борьбы с последствиями сжигания нефти.

Случайное открытие: некоторые шмели могут выжить после недели под водой
Канадский биолог Сабрина Рондо изучала, как остатки пестицидов в почве влияют на самок шмелей, которые зимуют в земляных норках. Во время одного эксперимента трубки, в которых спали несколько шмелей, затопило водой. «Я очень испугалась», — сказала Рондо в интервью AFP (которое цитирует Science Alert), — «Вроде бы несколько шмелей — это немного, но я не хотела погубить их». Но к изумлению учёной, эти самки выжили.

И тогда Рондо вместе с коллегой Нигель Рейн провели ещё один эксперимент. Они взяли 143 шмелихи в состоянии гибернации (зимней спячки) и посадили в пробирки. Одна группа животных была контрольной — с ними ничего не делали, две другие группы -- экспериментальными. Пробирки с ними залили водой. Одной части шмелей разрешили всплыть, вторую удерживали под водой плунжером. Животных держали под водой 8 часов, 24 часа или 7 дней.

Спустя 8 недель после окончания экспериментального «наводнения» выжило 17 из 21 (81%) шмелей, которых держали под водой неделю. В контрольной группе выживаемость составила 88% (15 из 17 животных). Эти различия статистически не значимы, поэтому авторы работы пришли к выводу, что затопление не влияет на выживаемость шмелей в спячке. А вот что влияет, так это масса тела: шансы выжить были больше у тех, кто весил больше.

Судя по всему, шмели, как и другие насекомые, вполне приспособлены к весенним паводкам, во время которых их норки затапливает. Например, во время диапаузы самки шмелей закрывают дыхальца и дышат коротко и прерывисто. Это защищает дыхальца от пересыхания, а ещё, видимо, от попадания воды в дыхальца во время подтоплений. Ну и кроме того, во время спячки обмен веществ идёт очень медленно и животным не требуется много кислорода — можно дышать реже.

Курс для владельцев кошек «База»
«База» — потому что это курс про самое главное: как сделать жизнь домашней кошки спокойной и счастливой.

Он доступен всем желающим. Без смс и регистрации. 🙂

Я консультирую владельцев кошек семь лет, и, к сожалению, чаще всего ко мне обращаются тогда, когда кошка начинает вести себя странно или «плохо». А мне хотелось бы говорить с владельцами не о том, что делать, если кошка уже метит (шипит на детей, пугается гостей — подставьте нужное), а о том, как сделать жизнь домашних питомцев благополучной — чтобы им не приходилось метить, шипеть, пугаться… Мне бы хотелось, чтобы мы все хотя бы ненадолго взглянули на мир глазами кошек и поняли, почему они будят нас по ночам и иногда забираются в шкаф подальше ото всех.

И вот поэтому я собрала в 8 лекций основную информацию, которая пригодится любому владельцу кошки:
⁃ как происхождение кошек влияет на их образ жизни, взаимоотношения с себе подобными и с людьми,
⁃ какие ресурсы (вещи и не вещи) жизненно важны для кошек и что бывает, если им чего-то не хватает,
⁃ как понять, почему кошка стала оставлять лужи на полу, и как с этим справиться.

Поскольку я обожаю кликер-дрессировку, то в курсе есть практические занятия, во время которых я показываю, как можно научить кошку разным трюкам и полезным навыкам с помощью кликера. Мне в этом помогала родительская кошка Матильда. (Ей очень даже понравились наши занятия, и мы продолжим их. Кто знает, может быть, из них родится новый курс — продвинутой дрессировки.)

Я буду очень рала, если вы не только посмотрите лекции, но и научите своих питомцев чему-нибудь забавному или полезному с помощью кликер-дрессировки.

Перейти на страницу курса.

Субботний кофе №26
любой, чтобы наконец-то проснуться

Муравьи умеют ампутировать ноги раненым товарищам
Помните, я рассказывала, что муравьи умеют лечить раны, в прямом смысле зализывая их? Теперь известно, что они в случае чего могут и ампутировать конечность раненого соплеменника, чтобы спасти его от инфекции, которая может проникнуть в организм через рану.

Всё тот же Эрик Франк и его коллеги обнаружили, что ампутация конечности муравья занимает 40 минут и повышает его шансы на выживание с 40% до 90%. Видео прилагается.

https://youtu.be/3F2I2E2c4o0

Не обязательно делать всё идеально, «достаточно хорошо» — тоже хорошо
Психологи частенько говорят, что перфекционизм бывает вреден и полезнее делать всё на уровне «достаточно хорошо». Это подтвердили и исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза (США). Они смоделировали всевозможные пути решения распространённой задачи, которая используется в поведенческих исследованиях — поиск спрятанной пищи.

Решать одну и ту же задачу можно по-разному: подражанием, перебирая варианты один за другим, действуя хаотично или потренировавшись на простых примерах — что-то из этого приведёт вас к цели быстро, что-то — окольными путями.

Физики и информатики Энн Хермундстад и Цзюсюань Ма смоделировали около 250 тыс вариантов поиска пищи и из них более 4 тыс оказались «достаточно хорошими», т.е. такими, что приведут к цели, пусть и не самым коротким путём.

Вывода из этого исследования два. Во-первых, не всегда надо стремиться к совершенству — многие из наших действий и решений достаточно хороши. Во-вторых, совершенство необходимо тем, кто заточен делать изо дня в день одно и то же и живёт в одних и тех же условиях.

Многие животные (и люди) постоянно сталкиваются с изменениями среды и вынуждены менять свои действия, подстраиваясь под обстановку. Если мы упорно продолжим действовать «идеально» в любых условиях, то может статься так, что наши действия в какой-то момент окажутся бессмысленными.

Постепенное угасание пожилых собак можно замедлить или даже до некоторой степени предотвратить. В этом помогает физическая и умственная нагрузка. Многие из этих упражнений можно делать и дома.

https://www.baddogs.by/archives/5596

Субботний кофе №27
У меня сегодня только одна смешная история про то, что

Высокие потолки снижают когнитивные способности студентов во время экзаменов
Это почти дословный перевод названия статьи, опубликованной в высокорейтинговом журнале Journal of Environmental Psychology. И эта работа оставила у меня два чувства: недоумение (чего люди только не придумают!) и удивление (до чего только люди не додумаются!).
Учёные-психологи из Австралии взяли результаты экзаменов за 8 лет (в выборку попали данные 15 400 студентов) и посмотрели, как оценки соотносятся с высотой потолков в помещениях, где проходили экзамены. Оказалось, что в помещениях с высокими потолками студенты глупеют и хуже сдают экзамены. Разница в оценках статистически значима и всё такое.
В чём проблема этой работы?
Да, высота потолков коррелирует с оценками, но эта переменная объясняет меньше половины (41,07%) случаев. Иными словами, связь есть, но она слаба. А статистическую значимость авторы исследования получили банально из-за огромной выборки, при которой даже самые незначительные эффекты будут достоверными с точки зрения статистики.
Почему меня вообще заинтересовала эта статья? Во-первых, она забавная. Во-вторых, отсмеявшись, я с удовольствием поняла, что границ человеческом любопытству и фантазии нет — без шуток, я завидую людям, способным мыслить нестандартно.
Понятно, что высота потолков сама по себе ни при чём. Авторы работы в обсуждении пишут, что высокие потолки встречаются в помещениях типа спортзалов (добавлю: и в поточных аудиториях). Такие помещения хуже кондицинируются, поэтому в них может быть слишком жарко или слишком холодно — дискомфорт вполне может повлиять на то, как человек будет писать экзаменационную работу. Плюс обычно в таких аудиториях экзамен сдаёт много людей — и это тоже может отвлекать, смущать и сбивать с толку. Третья возможная причина — необычность условий: часто ли студенты решают задачки в спортзале? Ну и кроме того, считают авторы, в маленьких аудиториях бывает проще списать.
То есть эффект можно объяснить ещё как минимум четырьмя факторами — а если подумать, то их вполне может оказаться больше.
Это пример ложной корреляции: две переменные — высота потолков и экзаменационная оценка — связаны друг с другом третьей переменной, которую называют спутывающей (confounding). К сожалению, в этой ретроспективной работе авторы не нашли эту переменную, но зато какое поле на перспективу: посадить студентов в спортзал (а ещё одну группу — в стандартную аудиторию) и проверить один за другим все возможные факторы…
Ну а вывод таков: наука — это не только про то, как повысить надои с гектара.

Эйлин Карш — учёная, которая дала нам самые ценные знания о кошках, но была несправедливо забыта

Из-за того что кошки разгуливали по лаборатории, многие коллеги думали, что Карш просто развлекается с животными. Но логика учёной была железной: как можно изучать привязанность между людьми и кошками, держа последних в клетках?

Эйлин в то время стала мишенью зоозащитников:

«Когда я начала  работать с большим количеством кошек — и все они всегда были счастливы — люди протестовали у здания. Меня показывали по телевидению — и мой образ был не из приятных. Я была негодяйкой».

Читать полностью:
https://cats.baddogs.by/archives/1051

Субботний кофе №28

У макак открыта новая функция периферического зрения: узнавать, когда в поле зрения попало лицо
Младенцы, у которых ещё не сформировалась способность узнавать знакомые лица (нет нейронного пути, который отвечает за это), всё равно смотрят на лица других людей — почему?

Отвечают, как водится, приматы.

У макак обнаружили ранее не изученную функцию нейронного пути, который связывает рецепторы периферической части сетчатки глаза и верхнее двухолмие среднего мозга.

Периферическим зрением животные улавливают появление новых объектов — одушевлённых и неодушевлённых — рядом с собой, но чтобы понять, что это за объект, на него нужно посмотреть прямо (или хотя бы скосить глаза): только центральная часть сетчатки отвечает за чёткое зрение.

Традиционно считается, что путь от периферической области глаз к среднему мозгу отвечает за реакцию на появление в поле зрения объекта — внимание, направленное на объект, поворот головы к нему, саккады (быстрые движения глаз).

Недавний эксперимент американских нейробиологов на двух макаках показал, что с помощью этого пути они различают, что попало в поле зрения — лицо или не-лицо. На это у них уходит 30 мс (для сравнения: знакомые лица приматы узнают за 380 мс, то есть в несколько раз медленнее). В эксперименте макаки за 90 мс различали лица и не-лица с 92% точностью, а вот чтобы понять, одушевлённый объект попал в поле зрения или неодушевлённый, животным требовалось 75 мс — но с 65% точностью, то есть они ошибались гораздо чаще.

Видимо, у приматов система узнавания работает так: в поле зрения попадает лицо — животное поворачивает голову, чтобы получше рассмотреть, кто это — можно ли пообщаться или лучше убежать. Этот эксперимент объясняет, почему обезьяны способны удивительно быстро повернуться к лицу другого животного — быстрее, чем они сделали бы при полноценном узнавании этого лица.

Вполне может быть, что именно эта система ответственна за то, что младенцы охотно смотрят на лица, хотя ещё и не способны узнавать людей.

https://www.baddogs.by/archives/5604
Ещё на моей памяти кинологи считали прямой взгляд собаки угрозой и доминированием. Но пристальный взгляд не всегда несёт угрозу. Какими бывают взгляды (список не исчерпывающий) — в заметке с картинками.

Субботний кофе №29

Как работает эффект плацебо при обезболивании
Эффект плацебо известен давно: ожидания пациента сказываются на его самочувствии. Если человеку внушить (или если он сам себе внушит), что лекарство помогает от боли, то оно поможет, даже если оно — пустышка.

Физиологию этого процесса приоткрыл нейробиолог Чонг Чен с коллегами, чья статья об этом опубликована в Nature.

В мозге есть путь, который ведёт от передней поясной извилины к ядрам моста. Первый регион мозга является корковым образованием, т.е. выполняет когнитивные функции и отвечает среди прочего за эмоциональную реакцию на боль, а второй — будучи частью ствола мозга — связан с двигательной активностью.

Чен и коллеги провели серию экспериментов, в которых установили, вот что:
1. Если мышей посадить в камеру, пол которой в одной части болезненно горячий, а в другой — прохладный, то мыши поймут, где можно обезболить лапки.
2. Спустя несколько дней после первого эксперимента мыши проводили больше времени в прохладной части камеры, даже если и в этой части пол был горячим.
3. Эти животные меньше поднимались на задние ноги и меньше лизали их, то есть вели себя так, будто им было не больно.
4. С помощью вмонтированных в головы мышей мини-микроскопов ученые смогли увидеть, какие нейроны активируются, когда эффект плацебо начинает действовать, и это оказались упомянутые выше клетки поясной извилины и ядер моста.
5. Далее выяснилось, что довольно много нейронов ядер моста имеют опиоидные рецепторы, которые участвуют во внутренней системе обезболивания. И если эти рецепторы «выключить» налоксоном, то обезболивающий эффект плацебо отменяется.

Видимо, когда мы ожидаем обезболивания на сознательном уровне, низшие структуры получают сигнал включить внутреннюю систему анестезии -- и мы перестаём чувствовать боль. Но, конечно, это не значит, что мы выздоравливаем — просто временно проходит один из симптомов болезни.

Открыт новый гормон, делающий кости крепкими
Эндокринологи из Университета Калифорнии обнаружили гормон, делающий кости мышей сверхпрочными: это белок под названием CCN3. Его называют ещё материнским гормоном мозга (maternal brain hormone, MBH, МГМ), хотя встречается этот белок и у самцов. Благодаря ему кости мышей всех возрастов и любого пола становятся прочнее, а переломы срастаются быстрее: когда на место перелома мышам накладывали гидрогелевый патч с МГМ, это способствовало росту костной ткани.

Возможно, аналогичный гормон найдут и у людей, и тогда лечить переломы (и предотвращать их) станет проще.

Но самое интересное в этой истории — то, как был обнаружен МГМ. Учёные-эндокринологи изучали эффекты эстрогена у самок мышей и обнаружили, что если заблокировать его доступ к одному из отделов мозга, то кости подопытных животных становятся прочнее. При дальнейшем изучении этого феномена обнаружили, что эстроген блокирует выработку белка, который и отвечает за прочность костей (того самого МГМ). При этом сам эстроген тоже известен как гормон, укрепляющий кости. Когда его уровень понижается (после менопаузы и во время кормления грудью), кости становятся хрупкими. Видимо, благодаря МГМ (который в отсутствие эстрогена может синтезироваться в достаточном количестве) кости лактирующих мышей не ломаются.

Для меня это история про то, что наука может проглядеть важнейшие вещи из-за того, что учёным удобнее работать с одними объектами и неудобно — с другими. В биомедицинских исследованиях чаще работают с самцами лабораторных животных, потому что у самок «всё сложно» с циклическими колебаниями половых гормонов — а они, как мы видим, влияют на совершенно не связанные с основной функцией процессы.

P.S. Где-то я читала и про то, что, например, автомобильные ремни безопасности не (были) рассчитаны на женщин — просто потому, что никто не додумался привлечь их к испытаниям. Хотя машинами пользуются все.

Субботний кофе №30

Деревья умеют поглощать атмосферный метан
И это ещё один способ противостоять с глобальному изменению климата
Команда экологов и климатологов под руководством Винсента Гаучи из Университета Бирмингема изучая то, как деревья участвуют в обмене метана, обнаружила, что они способны поглощать атмосферный метан через кору. Возможно, в этом помогают микробные сообщества, живущие на ней.

Это тем интереснее, что растения вообще-то сами являются источником метана — газа который участвует в глобальном нагревании. Гаучи с коллегами выяснил, что в то время как болотная растительность выделяет метан, деревья, растущие в более сухой местности, этот газ поглощают. По оценкам учёного, суммарно все деревья мира могут забирать из воздуха 25-50 млн тонн в год, причём большую часть поглощают тропические деревья. Это сопоставимо с тем, сколько метана поглощает почва.

Гаучи считает, что открытие ранее не известного способа удалять метан даст возможность точечно влиять на климат: надо лишь высаживать деревья в нужных местах.

Шимпанзе «разговаривают» почти как люди
Этологи из Университета Сент-Эндрюса (Шотландия) изучали жестикуляцию восточноафриканских шимпанзе и пришли к двум выводам: наши ближайшие родственники общаются так же, как и мы. Они быстро отвечают на «реплики» (в основном жестовые) друг друга и даже перебивают друг друга, как это делают люди в спорах.

Кроме того, шимпанзе разговаривают жестикулируют с разной скоростью — и это зависит от культуры. Учёные наблюдали за животными из пяти популяций Уганды и обнаружили, что особенности обмена жестами варьируют между сообществами шимпанзе. Так, животных из сообщества Каньявара в Национальном парке Кибале можно назвать скороговорящими, а вот шимпанзе из сообщества Сонсо в лесу Будонго жестикулируют медленнее. В общем, всё как у людей: есть культуры, в которых жестикулируют больше и говорят быстрее, по сравнению с другими.

Руководитель группы исследователей Гэл Бадихи говорит, что шимпанзе используют коммуникацию для предотвращения конфликтов и взаимодействия с другими. Например, когда один шимпанзе хочет поесть, он может сделать соответствующий жест, а второй шимпанзе может или поделиться своей едой, или жестом показать: «Уходи!»

Жесты могут использоваться и для примирения после конфликтов, как на этом видео.
https://www.youtube.com/watch?v=3VcdVS3DCPY

Токсоплазм научили доставлять лекарства прямо в мозг хозяина
Токсоплазмы — это паразиты мозга. Их хозяевами могут быть практически все теплокровные животные (и люди).

Поселяясь в мозге, токсоплазмы управляют поведением своих хозяев.
Учёные подумали: а почему бы не заставить этих паразитов приносить пользу?

Дело в том, что далеко не все синтетические и природные соединения могут попадать из крови в мозг, поэтому многие теоретически полезные вещества (типа ноотропов) на практике не работают.
Так вот, раз токсоплазмы умеют проникать через гематоэнцефалический барьер, то можно сделать их носителями лекарств. Именно это осуществили нейробиологи из MIT. Они сконструировали токсоплазм, которые умели синтезировать белок MeCP2 (используется для лечения синдрома Ретта) и выделяли его в окружающую среду.

Затем этих токсоплазм протестировали на органоиде — выращенных в лаборатории тканях мозга. MeCP2, который вырабатывали токсоплазмы, был функциональным, т.е. связывался с нужными участками ДНК органоида и изменял экспрессию определённых генов. Обычные токсоплазмы такого эффекта не вызывали.

Затем настала очередь мышей: одну группу заразили обычными токсоплазмами, вторую — паразитом с отредактированным геномом, а третьей ввели физраствор. Оба штамма токсоплазм одинаково хорошо заражали животных, но «отредактированные» микроорганизмы ещё и почти не вызывали воспаления.

Поскольку токсоплазмы очень легко заражают людей и животных, то в перспективе с помощью этих микроорганизмов можно будет лечить от неврологических заболеваний. Но это ещё не факт (и в ближайший десяток-полтора лет нам такое точно не светит), а вот в науке их наверняка будут использовать для изучения того, как разные белки влияют на мозг.

Я завела аккаунт в "Инстаграме", и он будет расширением этого канала: какие-то публикации будут совпадать тематически, какие-то можно будет увидеть только там. Велкам!
https://instagram.com/baddogs.by

Как сделать общение собак и детей безопасным
Порой СМИ рассказывают о страшных случаях нападений собак на детей. У многих есть соблазн обвинить во всём собаку и владельцев (плохо воспитали питомца), у многих – соблазн обвинить во всём ребёнка и родителей (плохо воспитали отпрыска). Как водится, не виноват никто. Потому что это столкновение культур: люди и собаки ожидают одного и того же, но не понимают языка друг друга.

Мы ожидаем, что собаки не будут проявлять агрессию. Собаки ожидают, что мы… тоже не будем проявлять агрессию. Попытки пообщаться собаки вполне себе могут посчитать таковой. Мы же часто первые признаки нервозности не видим, более явные принимаем за желание пообщаться — а желание пообщаться иногда принимаем за агрессию. Например, когда ребёнок быстро подбегает и размахивает руками, некоторые собаки могут посчитать это невежливым.

Хрестоматийный случай — нас так и тянет погладить собаку, показавшую живот, а игривый лай и напрыгивания пугают (и боимся мы не того, что собака испачкает одежду).
Дети особенно уязвимы перед собаками, потому что а) не очень хорошо контролируют свои действия и могут быть не понятыми собакой, б) в целом плохо понимают эмоции и сигналы собаки и потому не могут распознать опасность[1], в) ребёнка легче сбить с ног, 5) дети ближе подносят лицо к интересным объектам[2].

Существует несколько обучающих проектов для детей по безопасному взаимодействию с собаками. Один из них — The Blue Dog, представляющий собой школьный факультатив — оброс исследованиями эффективности, но, судя по всему, заглох: мобильных приложений больше нет, десктопное безнадёжно устарело. Подход, по мнению разработчиков, приносит плоды: дети начинают лучше понимать собачьи сигналы. Хотя на практике эти знания не влияют на поведение детей в рискованных ситуациях[3].

Тем не менее, учить детей безопасному общению с собаками нужно – но учитывая особенности детской психики: слабый самоконтроль. Детям приходится терпеливо повторять одно и то же раз за разом, потому что знать-то они знают, а поступают всё равно по своему желанию. Ну и, конечно, показывать на собственном примере, когда (и как) общаться с собакой, а когда (и как) нет.
Некоторые кинологические и благотворительные организации создали обучающие материалы и проводят образовательные мероприятия для детей. Мне, в частности, нравятся плакаты британского кеннел-клуба и благотворительной организации Blue Cross. Последний я перевела. Он будет полезен и взрослым. 😉

Ссылки:
1 http://injuryprevention.bmj.com/content/16/Suppl_1/A173.2, https://www.frontiersin.org/journals/veterinary-science/articles/10.3389/fvets.2018.00257/full ↩︎
2 http://injuryprevention.bmj.com/content/16/Suppl_1/A172.4.full.pdf ↩︎
3 https://academic.oup.com/jpepsy/article/37/3/272/918204 ↩︎