Исследователи выяснили происхождение чешуи на голове крокодилов.

У многих животных, от черепах до птиц, есть чешуя — твёрдые пластинчатые структуры, которые образуются на коже. Но учёные говорят, что чешуйки неправильной формы, которые образуются на головах крокодилов по мере их роста внутри яйца, возникают в результате процесса, совершенно отличающегося от обычного процесса формирования чешуи, в том числе и в других частях тела крокодила.

Руководитель исследования профессор Мишель Милинкович рассказывает: «Это совершенно разные процессы, не имеющие ничего общего друг с другом». Он объясняет, что чешуя, волосы или перья обычно образуются у животных, у которых в процессе развития включаются определённые гены в результате воздействия на ДНК определённых химических веществ, которые сами по себе вырабатываются генами.

Это приводит к появлению закономерности. Но, похоже, чешуя на голове крокодила не находится под таким генетическим контролем.

Милинкович с коллегами утверждают, что чешуя появилась из-за того, что кожа на лице и челюсти росла быстрее, чем ткани, к которым она прикреплялась, а сами слои кожи имели разную степень жёсткости. В результате кожа загибается внутрь, образуя чешуйки неправильной формы.

Другими словами, отмечают учёные, это чисто механический процесс. Команда добавила, что различия в скорости роста кожи и свойствах материала, из которого она изготовлена, объясняют, почему у разных видов крокодилов разный рисунок чешуи на голове.

«Мы видим, что мы можем воспроизвести рисунок любого вида крокодилов», — рассказывает Милинкович. В статье, опубликованной в журнале Nature, команда учёных сообщила о том, как они провели серию экспериментов с эмбрионами нильского крокодила внутри яйца.

Они обнаружили, что когда они вводили гормон роста, чтобы увеличить скорость роста внешнего слоя кожи крокодилов и её жёсткость, расположение чешуи на голове менялось. Действительно, при определённых условиях чешуйки напоминали таковых у очкового каймана — родственника крокодилов с очень мелкой многоугольной чешуёй на голове.

Затем исследователи создали компьютерное моделирование структуры чешуи головы крокодила, основанное на структурах и свойствах различных слоёв ткани, обнаруженных на морде и челюстях эмбриона крокодила. Эта модель воспроизвела рисунок, который можно увидеть в реальной жизни, показав, что кожные складки расширяются, как трещины в засохшей грязи, прежде чем соединиться друг с другом.

По словам исследователей, трёхмерная организация коллагеновых волокон является важным фактором, влияющим на направление и форму образующихся чешуек. Милинкович рассказывает, что исследование подчеркнуло важность изучения того, как различные механизмы лежат в основе трёхмерных форм организмов.

«Последние 50 или более лет биология была одержима генетикой, — говорит Мишель Милинкович. — Так что приятно то, что у нас есть чисто механический процесс».

В исследовании, опубликованном в архиве препринтов arXiv, специалисты изучали активность мозга участников во время написания эссе. В эксперименте участвовали 54 добровольца, которых разделили на три группы.

Первая группа писала эссе, полагаясь только на собственные знания, вторая могла использовать поисковую систему Google, а третья — ChatGPT. Все участники писали эссе на тему филантропии в течение 20 минут за сессию, при этом их мозговая активность фиксировалась с помощью ЭЭГ.

Результаты показали, что максимальная мозговая активность была у группы без вспомогательных инструментов, средний уровень — у пользователей поисковика, а самый низкий — у тех, кто писал с помощью ChatGPT. При повторном тестировании через несколько месяцев участники, которые ранее использовали ChatGPT, продемонстрировали сниженные показатели памяти и нейронной активности по сравнению с группой, не применявшей «инструменты».

Опросы также показали, что пользователи ChatGPT чувствовали меньшую связь со своими текстами и хуже запоминали их содержание. По итогам оценки эссе и анализа текста участники, опиравшиеся на искусственный интеллект, показали худшие результаты.

Авторы исследования предупреждают, что, хотя ИИ может облегчать и ускорять написание, его частое использование может снизить глубину обучения и ослабить способность к критическому мышлению.

Это перспективное направление может привести к разработке новых терапевтических методов для животных и людей. Результаты опубликованы в журнале Regenerative Therapy.

Обычно в терапии применяют мезенхимальные стволовые клетки (MSC), однако они от доноров быстро стареют и не всегда одинаково эффективны. В ходе нового исследования учёные создали универсальные стволовые клетки (iPSC) из клеток мочи собак, а затем превратили их в лечебные MSC.

Были протестированы два пути: через мезодерму (зародышевый листок, из которого формируются ткани) и через эктодерму, а точнее, через нервный гребень, из которого формируется нервная и соединительная ткань. Выяснилось, что метод через нервный гребень даёт лучший результат.

Он позволяет получить клетки, которые дольше сохраняют активность и лучше функционируют. Особенно эффективными оказались клетки, полученные из мочи: они делились до 13 поколений и имели необходимые маркеры.

По словам автора исследования, разработанный метод открывает новые горизонты для регенеративной медицины в ветеринарии. В будущем планируется изучить иммуномодулирующие и лечебные свойства полученных клеток для клинического применения.

В базе данных Cochrane было опубликовано исследование, в котором проанализировали 190 испытаний с участием более семи тысяч пациентов. Результаты показали, что применение VR в сочетании с традиционными методами терапии улучшает функции рук эффективнее, чем обычные способы лечения.

Виртуальная реальность позволяет увеличить общее время реабилитации без необходимости постоянного присутствия врача. Пациенты могут заниматься дольше и интенсивнее, используя игровые технологии — от простых до тех, что погружают в виртуальный мир.

Исследователи подчёркивают, что VR также способствует улучшению равновесия и снижению ограничений в активности, однако влияние на мобильность и качество жизни требует дополнительного изучения. Большинство текущих исследований сосредоточены на тренировках движений, в то время как практические навыки, такие как одевание или приготовление пищи, пока остаются вне основного внимания.

Учёные призывают разрабатывать более сложные VR-программы, которые имитируют реальные задачи, трудновыполнимые в обычных условиях. Технология безопасна и хорошо переносится пациентами.

В целом, виртуальная реальность представляет собой перспективное дополнение к реабилитации после инсульта, открывая новые горизонты для восстановления. Ранее специалисты выявили связь между загрязнением микропластиком и повышенным риском развития диабета второго типа, инсульта и сердечно-сосудистых заболеваний.

Исследование показало, что жители прибрежных районов с высокой концентрацией микропластика в океане чаще сталкиваются с этими болезнями по сравнению с районами с чистой водой.

Их выводы были опубликованы в журнале Science Advances. В то время, которое известно как Лашампское событие, уровень космической и ультрафиолетовой радиации на поверхности планеты существенно увеличился, что могло оказать отрицательное воздействие на древних людей.

Учёный, проводивший исследование, считает, что космическая радиация достигала критических значений, делая неандертальцев более уязвимыми. В то же время Homo sapiens, благодаря использованию тёплой одежды, могли лучше приспособиться к этим условиям.

Однако археологические находки ставят под сомнение эту версию. На стоянках неандертальцев обнаружены инструменты для обработки шкур, что свидетельствует о наличии у них средств защиты от холода и солнца задолго до Лашампского события.

Генетические исследования также подтверждают, что люди начали носить одежду гораздо раньше. Более того, исчезновение неандертальцев, вероятно, было постепенным процессом, обусловленным конкуренцией с Homo sapiens и частичной ассимиляцией, а не следствием внезапной катастрофы.

В ДНК современных людей до сих пор присутствуют гены неандертальцев, что говорит о смешении видов. Поэтому, хотя влияние геомагнитных изменений на судьбу неандертальцев не исключено, эта гипотеза требует дополнительного изучения.

Ранее археологи считали, что неандертальцы и Homo sapiens жили отдельно, но новые открытия в пещере Тиншемет доказывают их взаимодействие.