Учёные выяснили, как растения поглощают углекислый газ

Растения выделяют примерно 220 млрд тонн углекислого газа в год, океаны — 330 млрд тонн, а вулканы — от 130 до 230 млн тонн. Антропогенные эмиссии, по данным Геологической службы США, превышают вулканические в 100 раз и составляют около 20 млрд тонн в год.

Углекислый газ важен для жизни на Земле, так как участвует в процессе фотосинтеза. Сотрудники полигона УрФУ изучают, как поглощают CO₂ основные породы уральского леса: пихта, сосна и ель.

Они хотят узнать, в какое время растения лучше связывают углекислый газ и какие из них делают это активнее. Завкафедрой экспериментальной биологии и биотехнологии УрФУ Ирина Киселёва говорит: «Важно понимать сезонную динамику этого процесса и какие породы в большей степени связывают газ, а какие меньше».

Учёные используют инфракрасный газоанализатор, чтобы оценить содержание углекислого газа в атмосфере до и после того, как растение (например, веточка пихты) поглотит его. Также на полигоне есть мачта с ультразвуковым анемометром и двумя газоанализаторами, которые измеряют концентрацию углекислого газа и водяного пара, а также метана.

Они позволяют оценить вертикальные потоки парниковых газов. Ирина Киселёва отмечает, что в будущем можно будет сооружать специальные карбоновые фермы из наиболее активных поглотителей углекислого газа.

Эти виды растений подойдут и для рекультивации выработанных промышленных территорий. Константин Грибанов, ведущий научный сотрудник лаборатории физики климата и окружающей среды УрФУ, говорит, что пока неясно, какое растение победит в этой борьбе.

Хотя основное внимание уделяется хвойным породам, учёные не могут сказать, сколько тонн чистого углерода поглощает их биомасса с одного гектара. На территории Уральского государственного аграрного университета два сезона выращивают техническую коноплю, которая также претендует на звание борца с углекислым газом.

Она поглощает по 2-3 тонны CO₂ на одном гектаре. Зарубежные учёные говорят, что конопля «проглатывает» по 5-6 тонн углерода, но вырастает гораздо выше российской — на 6-7 метров.

Грибанов считает, что лучше использовать сосны, которые способны гораздо дольше удерживать углерод. Когда они сгниют и станут источником CO₂, пройдёт минимум 100 лет.

А однолетняя конопля будет возвращать парниковый газ в атмосферу каждый год, по мере завершения жизненного цикла. Ведущий научный сотрудник говорит, что выросшему и поглотившему углерод растению нельзя позволить ни сгореть, ни сгнить.

Иначе всё, что оно впитало, вернётся обратно. Одним из выходов может стать использование конопли как компонента бетонной смеси или шитьё из её волокна одежды.

Ещё одно растение, с которым хотят поработать специалисты уральского карбонового полигона, — это лён, большая биомасса которого также может оказаться хорошим поглотителем углерода и источником ценного волокна.

Они могут быстро поглощать и выводить из организма PFAS — химические соединения, которые называют «вечными химикатами». Эти вещества накапливаются в тканях и могут быть связаны с риском развития рака, бесплодия и сердечно-сосудистых заболеваний.

Исследование опубликовано в журнале Nature Microbiology. В эксперименте учёные пересадили девять видов бактерий, которые встречаются в кишечнике человека, мышам с «очеловеченной» микрофлорой.

После того как в организм мышей попали PFAS, бактерии абсорбировали от 25 до 74 процентов вредных соединений за несколько минут. Затем вещества выводились с калом.

Микробы сохраняли свою эффективность даже при высоких дозах токсинов, формируя защитные скопления внутри себя. Авторы исследования утверждают, что это первое подтверждение того, что микрофлора может помогать организму справляться с PFAS.

Учёные основали стартап Cambiotics и разрабатывают пробиотики на основе этих бактерий. В будущем они могут помочь снижать концентрацию токсинов у людей.

Ранее выяснилось, что обычная пищевая клетчатка также может способствовать выведению из организма PFAS. В ходе исследования участники принимали бета-глюкан в течение четырёх недель, что привело к снижению уровня токсинов в крови в среднем на восемь процентов.

В исследовании, проведённом в разгар COVID-изоляции с участием почти трёх тысяч человек, выяснилось, что ни приобретение, ни потеря питомца не оказывали долгосрочного влияния на субъективное благополучие участников. Результаты были опубликованы в журнале Scientific Reports.

В краткосрочной перспективе новые владельцы собак действительно испытывали небольшой эмоциональный подъём. Однако через несколько месяцев их жизненная удовлетворённость, спокойствие и активность снижались, а чувство одиночества не уменьшалось.

Потеря питомца также не вызывала ощутимого ухудшения самочувствия у бывших хозяев. Авторы исследования подчёркивают: в отличие от стереотипа о «лечебной силе животных», эмоциональная выгода от совместного проживания с питомцем возникает далеко не у всех.

Вероятно, заметный эффект возможен лишь у определённых групп людей, например, у одиноких пожилых или у тех, кто сильно привязан к животным. Ранее была раскрыта тайна происхождения домашних кошек.

Новое исследование указывает на ключевую роль Древнего Египта, где кошек массово разводили для ритуальных жертвоприношений.

К такому выводу пришли учёные из Lawson Health Research Institute после годового клинического испытания с участием 55 человек. Результаты исследования опубликованы в журнале JAMA Neurology.

Препарат стабилизировал психические симптомы и уровень маркера повреждения мозга GFAP. У пациентов с генетическим риском болезни деменции когнитивные функции улучшились.

Участники исследования принимали амброксол ежедневно, и в отличие от группы плацебо у них не наблюдалось прогрессирования деменции. При этом средство хорошо переносилось и проникало в мозг в терапевтической концентрации.

Механизм действия амброксола связан с поддержкой фермента GCase, который очищает клетки от токсичных накоплений. У пациентов с болезнью Паркинсона его уровень обычно снижен, что приводит к повреждению мозга.

Амброксол усиливает активность этого фермента, что может объяснять защитный эффект. Авторы исследования подчёркивают, что существующие препараты лишь ослабляют симптомы болезни Паркинсона, но не влияют на нейродегенерацию.

Новый подход может стать недорогим и доступным способом замедлить болезнь, особенно у людей с высоким генетическим риском. В ближайшее время команда планирует новое исследование, сосредоточенное на когнитивной функции.

Ранее было выявлено, что препараты семаглутида эффективны не только в контроле уровня сахара, но и в снижении массы тела и риска сердечно-сосудистых заболеваний. Исследование показало, что их польза может быть шире — в частности, в профилактике инсульта у пациентов с диабетом 2-го типа.

Они проанализировали почти шесть миллионов ночных и дневных наблюдений за 19 тысячами человек в течение года, и результаты были опубликованы в журнале PNAS. Выяснилось, что более ранний отход ко сну действительно связан с увеличением умеренной и интенсивной физической активности.

Например, те, кто ложился спать в 21:00, занимались спортом в среднем на 30 минут дольше, чем те, кто отправлялся в постель в час ночи. Даже при одинаковой продолжительности сна смещение времени сна на более раннее сопровождалось большей подвижностью.

Авторы исследования считают, что эффект может объясняться снижением «социального джетлага» и лучшей готовностью к активности днём. Хотя работа показывает лишь корреляцию, учёные полагают, что сдвиг времени сна — это простая и потенциально эффективная мера для поддержки здорового образа жизни.

Ранее исследователи установили, что предиабет можно обратить с помощью изменения образа жизни — до 58 процентов случаев при системной поддержке. Новая работа показала, что ключевым фактором становится не просто диета, а именно регулярная физическая активность.