Годичные кольца деревьев помогут предугадать атаку насекомых-вредителей

Вспышки массового распространения насекомых-вредителей возникают в Сибири примерно раз в 8–14 лет. Насекомые наносят лесам серьезный ущерб: поедая ствол, листья или хвою, они травмируют деревья, из-за чего те начинают высыхать и медленнее растут. При этом на пике своей активности насекомые могут повредить сотни тысяч гектаров леса. Поэтому для специалистов по охране леса важно научиться обнаруживать места, где вредители начинают атаковать деревья, чтобы предотвратить распространение эпидемий.

Определить, как именно насекомые выбирают первую цель для нападения, довольно сложно. Ведь для этого нужно знать отличительные черты деревьев, которые привлекают вредителей. Выявить их можно, «заглянув в прошлое» деревьев и оценив их состояние до момента атаки. В этом могут помочь годичные кольца — слои прироста древесины, которые образуются каждый год в период активного роста. Они служат своего рода древесной памятью, которая отражает изменения в состоянии дерева в течение всей его жизни.

Специалисты из Института леса имени В. Н. Сукачёва СО РАН, проанализировали динамику изменений ширин годичных колец 214 деревьев, как поврежденных, так и не поврежденных насекомыми-вредителями в разное время с 1976 по 2021 год. В своей работе авторы изучили воздействие трех видов насекомых, распространенных в разных частях Сибири. В Новосибирской области ученые проследили влияние непарного шелкопряда (Lymantria dispar) на березу, на юге Красноярского края — сибирского шелкопряда (Dendrolimus sibiricus) на пихту сибирскую и сосновой пяденицы (Bupalus piniarius) на сосну.

Ученые исследовали деревья на территориях, не поврежденных насекомыми, и на тех, где наблюдалось массовое размножение вредителей. Для этого биологи с помощью специального инструмента — приростного бурава — вырезали из стволов тонкие образцы цилиндрической формы — керны, — по которым сравнили ширину годичных колец деревьев из различных местообитаний. Проанализировав различия в образцах, исследователи построили модель, описывающую устойчивость деревьев к нападению вредителей.

Работа опубликована в журнале 📕Forests (IF = 3.28)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/748
#новости

Математическая модель ускорит проектирование теплозащиты космических аппаратов

При создании самолетов и космических аппаратов конструкторы используют гидродинамические модели, которые учитывают физические и химические процессы, в том числе реакции между газом и поверхностью твердого тела. Это крайне важно при проектировании систем теплозащиты, препятствующих перегреву спускаемых с орбиты космических аппаратов в плотных слоях атмосферы.

Ранее разработанные модели не совсем подходят для решения таких задач, поскольку рассматривают газ, не учитывая взаимного влияния колебаний его молекул и химических реакций в потоке и на твердой поверхности в сочетании с эффектом проскальзывания газа. Скольжение возникает при достаточной разреженности газа рядом со стенкой аппарата, что наблюдается в атмосфере на больших высотах. Поэтому исследователи пытаются создать новую модель, которая преодолела бы недостатки уже существующих.

Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета🏛 разработали математическую модель, которая согласованно учитывает эффект скольжения и неравновесные процессы, протекающие в месте контакта твердого тела и газа при быстром изменении внешних условий. Предложенные уравнения подробно описывают баланс числа частиц газа на поверхности тела при взаимодействии твердой и газовой фаз. Эти процессы важны для расчета тепла, подводимого к поверхности при спуске аппарата на планету.

На основе созданной математической модели авторы провели численное моделирование течения воздуха у поверхности из кварца, часто используемого для создания теплозащитных материалов. Оказалось, что на взаимодействие газа со стенками находящегося в нем объекта, например космического аппарата в атмосфере, сильнее всего влияет то, насколько газ разрежен. В частности, расчеты с помощью новой модели показали, что при спуске аппарата с орбиты на Землю на высоте 85 километров поток тепла на линии торможения на 25% ниже по сравнению с потоком, получаемым с использованием менее детальных моделей. В дальнейшем это поможет при расчете тепловых нагрузок на корпус устройства.

📑Работа опубликована в журнале Physics of Fluids (IF = 4.98)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/749
#новости

Сегодня хотим поделиться с вами еженедельной подборкой свежих новостей из мира российской науки!👨🏻‍🔬

📑Разработаны наночастицы для уничтожения внутриклеточных хламидий
В новой работе учёным удалось показать возможность фотодинамической инактивации хламидий с помощью мезопористых наночастиц на основе металл-органических каркасных соединений с фотосенсибилизатором без вреда для клетки-хозяина. Это открывает новые возможности в борьбе с внутриклеточными бактериальными инфекциями.
🖇Работа опубликована в журнале 📕ACS Infectious Diseases (IF = 5.58)

📑Использование тепловых насосов поможет сохранить вечную мерзлоту
Из-за изменения климата возрастает поступление солнечного тепла на планету, что приводит к таянию вечной мерзлоты на севере. Ученые разработали солнечные «охладители», использующие солнечную энергию для замораживания грунта и охлаждения помещений. Но высокая стоимость аккумуляторов ограничивает их массовое использование. Поэтому исследователи предложили использовать адаптивные установки с тепловым насосом. Тесты показали, что такие установки значительно эффективнее классических вариантов с аккумуляторами, снизив стоимость охлаждения на 44%.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Energies (IF = 3.25)

📑Найдены различия в геометрии у плоских и сферических слоев клеток эпителия
Любой живой организм, развиваясь, проходит множество стадий, в ходе которых всего из одной клетки — зиготы — формируются разнообразные ткани и органы. Ученые исследуют правила, по которым клетки объединяются в слои различных типов, чтобы понять, какие варианты взаимодействия обеспечивают нормальное развитие, а какие могут привести к заболеваниям. Исследователи изучили, как клетки эпителия — ткани, покрывающей поверхность тела и внутренние органы, — соединяются между собой в плоских слоях и в структурах, напоминающих шар.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Physical Review E (IF = 2.71)

📑Предложен новый метод получения органических молекул с несколькими атомами азота
Органические молекулы, в которых есть сразу несколько атомов азота (N-N-N), могут использоваться при создании лекарств и органических материалов. Ученые предложили безопасный способ получения молекул с конструкцией из трех атомов азота. В своей работе авторы использовали улучшенный вариант электрохимического синтеза. Такой подход позволил не только создать желаемую структуру, но и провести все химические превращения с минимальным вредом для экологии и химиков.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Green Chemistry E (IF = 11.03)

📑Синтезированы новые пероксидсодержащие комплексы сурьмы
Гидропероксокомплексы, содержащие гидропероксогруппу (-OOH), являются безопасными предшественниками для создания функциональных материалов на основе оксидов и сульфидов. Ученым удалось синтезировать шесть гидропероксокомплексов сурьмы, образованных за счет водородных связей гидропероксогрупп. Подобные связи наблюдаются и при получении функциональных наноматериалов на основе оксидов и сульфидов. Эти результаты помогут понять механизм образования таких материалов.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Inorganic Chemistry (IF = 5.44)

#новости

Делимся еженедельной подборкой свежих новостей из мира российской науки!👨🏻‍🔬

📑Новый метод оценки риска метастазирования опухоли
Смертность от рака во всем мире связана преимущественно с метастазами, вызывающими более 90% смертей. Прогнозирование метастазов сложно, но исследователи предложили подход, основанный на реорганизации актинового цитоскелета раковых клеток, которые имеют высокую способность захватывать частицы определенного размера. Путем отслеживания количества захваченных частиц можно различить раковые клетки от здоровых и определить процент высокометастазирующих клеток в опухолевом образце.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Scientific Reports (IF = 4.6)

📑Предложен новый подход для получения сверхкоротких оптических импульсов
Ученые предложили новый подход для получения сверхкоротких оптических импульсов, используя две вложенные квантовые ямы. Внешняя
квантовая яма покрывает внутреннюю яму, что усиливает сигнал и позволяет использовать эту модель для передачи данных по оптоволокну. Этот метод облегчит процесс генерации сверхкоротких оптических импульсов и сделает его более компактным и доступным.
🖇Работа опубликована в журнале Optics Letters (IF = 3.6)

📑Разработана единая платформа для данных о работе генов
Биоинформатики МФТИ разработали универсальную электронную платформу Shambhala, которая представляет данные генной экспрессии в унифицированном формате. Таким образом, все данные могут быть объединены в единую матрицу и сравниваться между собой без необходимости создания новых процедур для каждого сравнения. Это позволяет решить проблему совместимости и создать общую базу данных для исследований.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Frontiers in Molecular Biosciences (IF = 5.00)

📑Разработан способ редактировать гены некодирующих РНК
Некодирующие РНК участвуют в регулировании работы генов и имеют потенциал для создания препаратов против различных заболеваний. Ученые из МГУ разработали метод редактирования генов некодирующих РНК с использованием системы CRISPR/Cas9.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Non-coding RNA (IF = 4.1)

#новости

Делимся еженедельной подборкой свежих новостей из мира российской науки!👨🏻‍🔬

📑Добавление фтора на 56% повысило свечение молекул для OLED-светодиодов
Учёные из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН🏛, Института спектроскопии РАН🏛 в сотрудничестве с коллегами из Бразилии осуществили исследования, подтверждающие, что добавление атомов фтора в комплексы соединений с ионом европия улучшает эффективность светоизлучения. Полученные комплексы обладают потенциалом для использования в разработке высокоэффективных светоизлучающих устройств, таких как OLED-светодиоды.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Dyes and Pigments (IF = 4.5)

📑Новый метод для описания молекулярного взаимодействия между фикобилисомой
Учёные из ФИЦ Биотехнологии РАН🏛 изучили антистоксовую флуоресценцию фикобилисомы и обнаружили, что энергия передается от периферии к ядру при освещении желто-зеленым светом, но прекращает поступать при освещении инфракрасным светом, возможно из-за изменения конформации активных центров под воздействием оранжевого каротиноидного белка.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Biochimica et Biophysica Acta - Bioenergetics (IF = 4.3)

📑Разработан кристаллический материал, меняющий свою структуру при освещении
Коричная кислота и ее производные могут существовать в различных формах, называемых изомерами. Ученые смогли достичь изомеризации циннамат-анионов в кристаллическом соединении при использовании субмикронных кристаллов в спиртовой среде. Это открытие поможет создавать материалы с контролируемыми свойствами для доставки биологически активных соединений.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Micromachines (IF = 3.4)

📑Мутации в белках PIDD1 и RAIDD помогут в лечении нейродегенеративных заболеваний
ПИДДосома, комплекс каспаз и белков-помощников, связана с развитием нейродегенеративных заболеваний. Эти заболевания вызывают проблемы с движением, памятью и коммуникацией. Мутации в генах PIDD1 и RAIDD могут привести к нарушениям развития мозга. Избыток каспазы-2 и связанных с ней белков-амилоидов способствует развитию этих заболеваний. Подавление активности каспазы-2 улучшает память и когнитивные функции при таких заболеваниях. Исследователям предстоит изучить, как мутации в PIDD1 и RAIDD влияют на сборку ПИДДосомы и развитие мозга.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Trends in Molecular Medicine (IF = 3.6)

#новости

Делимся еженедельной подборкой свежих новостей из мира российской науки!🔬

📑Обнаружено место связывания лекарства у рецепторов
Лейкотриены — семейство биоактивных липидов, которые связываются с рецепторами на клеточной мембране, изменяют их конфигурацию и активируют соответствующий ответ организма. Исследование структурных биологов МФТИ🏛 выявило различия в участках связывания и активации рецепторов CysLT1R, CysLT2R и BLT1, что может помочь в разработке более эффективных лекарств.
🖇Работа опубликована в журнале Journal of Biological Chemistry (IF = 4.8)

📑В Таиланде открыт новый вид ядовитых змей с чешуйками, напоминающими ресницы
Биологи из МГУ🏛 и их зарубежные коллеги обнаружили новый вид ядовитых змей рода куфий. Он назван «реснитчатая куфия» из-за особенных чешуек над глазами, напоминающих ресницы. Этот вид отличается от других своей необычной окраской и обитает на известняковых скалах. Его ядовитость и рацион пока неизвестны, но ученые планируют дальнейшие исследования.
🖇Работа опубликована в журнале Vertebrate Zoology (IF = 2.1)

📑Созданы метаповерхности для передовых устройств ИК диапазона
Команда физиков из ИАПУ ДВО РАН, Китая и Испании разработали метаповерхность из золотой пленки с решеткой нановыступов, используя лазерную печать. Это усилило светоизлучение квантовых точек в ИК диапазонах. Метаповерхность может применяться для создания сенсоров и записи оптической информации.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Micromachines (IF = 19)

📑Стареющие клетки с высоким уровнем белка p16 препятствуют омоложению тканей
С возрастом клетки «стареют», что препятствует их перепрограммированию в стволовые клетки. Это связано с белком р16, который блокирует деление клеток. Удаление клеток с высоким уровнем р16 при репрограммировании позволяет получить больше стволовых клеток и замедляет процессы старения печени. Это может быть полезным для лечения заболеваний и омоложения органов и тканей.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Nature Cell Biology (IF = 21.3)

#новости

Делимся еженедельной подборкой свежих новостей из мира российской науки!👩🏻‍🔬

📑Новые соединения палладия с антимикобактериальной и противораковой активностью
Исследователи из ИОНХ РАН🏛 создали новые соединения палладия, которые имеют высокую активность против раковых клеток и микобактерий, и при этом низкую токсичность для здоровых тканей. Эти новые соединения могут стать перспективными в лечении рака и туберкулеза.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Inorganica Chimica Acta (IF = 2.8)

📑Древние воды Антарктиды образовали контуритовые дрифты в Центральной Атлантике
Разлом Вима в Центральной Атлантике является главным путем перемещения Антарктической донной воды. Исследования показали, что эти придонные течения из Антарктики играют большую роль в накоплении осадков на дне разлома.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Scientific Reports (IF = 4.6)

📑Алгоритмы машинного обучения ускорят производство сердечных протезов
Учёные предложили комбинировать модели машинного обучения и алгоритмы оптимизации для поиска оптимальной геометрии искусственных сердечных клапанов. Использование такого подхода поможет улучшить качество протезов, сократить время разработки и оптимизации, а также обеспечить больший доступ пациентов к медицинской помощи. В дальнейшем планируется создать прототип и провести его сравнение с уже существующими моделями.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (IF = 5.7)

📑Синтез древовидных полимер поможет в создании антибиотиков нового поколения
Казанские ученые создали древовидную молекулу с антибактериальными свойствами, которая не является токсичной для человеческих клеток. Они также усилили эффективность этой молекулы, объединив ее с антибактериальным ферментом. Полученный комплекс проявил высокую антибактериальную активность и не вызвал токсичности. Дальнейшие исследования будут направлены на разработку комбинированных антибактериальных препаратов на основе данной технологии.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Journal of Molecular Liquids (IF = 6)

📑Новый геометрический метод позволит детальнее исследовать структуру кристаллов
Ученые из Самарского и Нью-Йоркского университетов разработали новый метод анализа пластичных и эластичных кристаллов. Они использовали полиэдры Вороного-Дирихле, чтобы исследовать взаимодействия между атомами в материалах и обнаружили кристаллы с уникальными структурами. Это открывает новые возможности для создания материалов с ценными свойствами.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Crystal Growth and Design (IF = 3.8)

#новости

Делимся еженедельной подборкой свежих новостей из мира российской науки!🧪

📑Ученые изучили хромогенные свойства производных человеческих гормонов
Учёные из Лаборатории фотоактивных соединений НИИ ФОХ ЮФУ🏛 предложили использовать кислотно-катализируемую изомеризацию индолиновых спиропиранов. Исследование структуры протонированного продукта с использованием методов 2D ЯМР позволило обнаружить промежуточный изомер и его преобразование. Новые спироциклические производные проявляют немонотонную зависимость цитотоксичности, что может быть использовано для разработки стратегий борьбы с раком.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Molecules (IF = 4.6)

📑Новый метод получения сверхпроводниковых пленок NbTiN с оптимальными параметрами
В ИРЭ РАН🏛 были изготовлены сверхпроводящие пленки нитрида ниобия титана (NbTiN) методом магнетронного напыления. Проведенные совместно с коллегами из МФТИ🏛 измерения показали, что эти пленки максимально приближены по всем параметрам к электродам сверхпроводниковых линий в реальных устройствах. Определены оптимальные условия для производства сверхпроводниковых пленок NbTiN, что позволит ускорить разработку сверхпроводниковых устройств.
🖇Работа опубликована в журнале 📕 IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology (IF = 3.2)

📑Объяснено ступенчатое распространение молний
Учёные из ФИЦ ИПФ РАН🏛 разработали модель, которая помогла объяснить разницу в распространении положительных и отрицательных лидеров молнии. Они установили, что различия обусловлены распределением напряженности электрического поля в стримерных зонах. Понимание этого явления поможет улучшить методы молниезащиты.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Atmospheric Research (IF = 5.5)

📑Новый подход к разделению азеотропных и близкокипящих смесей
Учёные разработали новый способ разделения смесей с использованием ионных жидкостей, что поможет эффективно выделять фторорганические соединения. Этот подход имеет потенциал для снижения себестоимости продукта и упрощения процесса. Исследования в этой области продолжаются.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Journal of Chemical & Engineering Data (IF = 2.6)

📑Усовершенствован анализ качества растворителей литий-ионных аккумуляторов
Состав растворителя влияет на характеристики аккумулятора. Новый метод позволяет быстро выбрать оптимальный состав растворителя, ранее применяемые методы не учитывали влияние ионов солей лития, но метод CONSTRAINT DFT позволяет учесть это и выбрать лучшие варианты для повышения работоспособности аккумуляторов.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Journal of Computational Chemistry (IF = 3)

#новости

Делимся еженедельной подборкой свежих новостей из мира российской науки!🧬

📑Перфторированные дикетоны улучшат технологию добычи редкоземельных металлов
Учёный из Лаборатории молекулярной спектроскопии и анализа ИХХТ СО РАН 🏛 исследовал взаимодействие перфторированных дикетонов с редкоземельными металлами. Полученные результаты позволят улучшить извлечение этих металлов из рассеянных месторождений.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Journal of Physical Chemistry A (IF = 2.9)

📑Катализаторы с железом и марганцем ускорят реакции для получения электроэнергии
Исследователи из ИХР РАН🏛 разработали альтернативные катализаторы на основе железа и марганца в виде порфириновых пленок для использования в топливных элементах. Они обнаружили, что такие катализаторы улучшают эффективность устройств хранения и преобразования энергии. Дальнейшие исследования будут сосредоточены на изучении влияния добавления атомов кобальта, меди и никеля на активность катализаторов и структуру порфирина для оптимальных реакций.
🖇Работа опубликована в журнале 📕 Journal of Electroanalytical Chemistry (IF = 4.5)

📑Изучены ключевые микробные сообщества для производства вин типа херес
Учёные из ФИЦ Биотехнологии РАН🏛 изучили роль дрожжей Saccharomyces cerevisiae в формировании пленки на хересном вине, а также обнаружили наличие других микроорганизмов в этой пленке. Они также сравнили геномы заводских образцов с исходным штаммом, чтобы определить их стабильность и конкурентоспособность в промышленном виноделии.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Fermentation (IF = 3.7)

📑Молекулы жиров в клетках помогут диагностировать рак кожи с точностью 95%
С использованием спектроскопии ученые успешно диагностировали рак кожи, обнаружив изменения в спектрах комбинационного рассеяния, связанные с белковыми и жировыми составляющими опухолевых клеток. Они предложили новые спектральные критерии, основанные на липидах, которые позволили отличить здоровую кожу от больной с точностью более 95%. Это открытие может привести к разработке новых методов диагностики и лечения рака кожи.
🖇Работа опубликована в журнале 📕International Journal of Molecular Sciences (IF = 5.6)

📑Микробиота - одна из возможных причин идиопатической ходьбы на носках у детей
Исследователи хотят узнать, связана ли идиопатическая ходьба на носочках у детей с генетическими факторами, неврологическими расстройствами и недостатком нейромедиаторов. Их цель - разработать эффективное лечение, корректирующее кишечную микрофлору и нормализующее нейромедиаторы.
🖇Работа опубликована в журнале 📕International Journal of Molecular Sciences (IF = 5.6)

#новости

Делимся еженедельной подборкой свежих новостей из мира российской науки!🔬

📑У 0,37% мидий из Кольского залива - трансмиссивный рак двустворчатых моллюсков
Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета🏛 исследовали популяции мидий в Кольском заливе Баренцева моря и обнаружили, что 0,37% из них болеют трансмиссивным раком двустворчатых моллюсков. Генетический анализ показал, что эта болезнь проникла в море из Тихого океана через Северный морской путь.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Molecular Ecology (IF = 4.9)

📑Получена самособирающаяся система, которая усовершенствует доставку лекарств
Ученые из Университета ИТМО🏛 вместе с израильскими коллегами разработали шестиступенчатый каскад химических реакций, приводящий к самосборке капель жидкости, схожих с живыми клетками. Этот метод может быть использован для доставки лекарственных препаратов, позволяя перенести действующее вещество к нужным тканям.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Chem (IF = 23.5)

📑Океанологи выяснили, куда пропадает речная вода из Карского моря
Из-за отсутствия морских исследований в холодный период в Арктике мало известно о происходящем в арктических морях зимой и весной. Однако ученые обнаружили подледное течение, переносящее опресненные воды из Карского моря в море Лаптевых, что имеет большое значение для прогнозирования прочности льда и изучения влияния климатических изменений на арктические экосистемы.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Scientific Reports (IF = 4.6)

📑Устройство из двух лазеров измерит теплопроводность материалов для электроники
Ученые разработали новую методику измерения теплопроводности электронных устройств, которая позволяет быстро и без разрушения оценить и контролировать риск перегрева и выхода из строя устройства. Новое устройство для измерения теплопроводности оказалось дешевле аналогов, но не уступает им по характеристикам, и может найти применение в таких областях, как системы связи 6G, визуализация и медицинская диагностика.
🖇Работа опубликована в журнале 🏛Applied Physics Letters (IF = 4)

📑Новая подложка для мембран в 2 раза повысит скорость очистки природного газа
Ученые разработали новую подложку из полисульфона для газоразделительных мембран, повышающую их производительность и экономичность. Исследователи также работают над улучшением материалов селективных слоев для повышения эффективности мембран.
🖇Работа опубликована в журнале 📕Separation and Purification Technology (IF = 8.6)

#новости