Ученые обнаружили, что общепринятые константы, с помощью которых химики предсказывают свойства молекул, содержали ошибки. Исправленные значения констант теперь объясняют ранее непонятные химические аномалии и позволяют предсказывать свойства новых материалов для квантовых технологий, датчиков и умных покрытий.

Ученые пришли к выводу, что «теплолюбивые» деревья, такие как ольха, лещина, вяз и другие, произрастали наравне с тундровой и таежной растительностью на территории Восточной Европы в конце последнего ледникового периода — 13,9-12,5 тысяч лет назад. Авторы высказали это предположение, проанализировав данные по составу пыльцы, сохранившейся в древних слоях озерных и болотных отложений Прибалтики. Это открытие позволит палеоэкологам значительно уточнить существующие климатические модели прошлого и поможет лучше понять, как температурные изменения могут отразиться на современной растительности.

Исследователи уточнили эволюционные связи возбудителя синдрома белого носа у летучих мышей, грибка Pseudogymnoascus destructans, с его непатогенными родственниками. У летучих мышей при синдроме белого носа ухудшается иммунитет, повреждаются крылья и происходит обезвоживание организма, которое приводит к гибели. По оценкам ученых, общий предок грибка Pseudogymnoascus destructans и ближайшего непатогенного вида жил около 28 миллионов лет назад.

Ученые разработали новый метод синтеза нитрида углерода в β-фазе — материала, который по твердости не уступает алмазу и разлагает органические загрязнители под действием света. Подход позволяет получать нитрид углерода при комнатной температуре и не требует сложного оборудования и дорогих реактивов. Синтезированное соединение в 1,5–2 раза быстрее аналогов разлагает органические красители, благодаря чему потенциально может использоваться для очистки воды от загрязняющих веществ.

Ученые синтезировали катализаторы для очистки нефтепродуктов от серосодержащих органических веществ, которые при сгорании топлива в двигателях превращаются во вредные летучие соединения. Новые катализаторы позволили удалить серу из образцов дизельного топлива с эффективностью до 78% при комнатной температуре всего за 15 минут. Работа важна для создания энергоэффективных и безопасных технологий получения качественного и экологичного топлива.

Ученые выяснили, что извержение вулкана миллионы лет назад привело к кратковременным изменениям растительности в болотной экосистеме, но в долгосрочной перспективе не нарушило ее развитие. К такому выводу авторы пришли, проанализировав древнюю пыльцу и слой вулканического пепла в угольном пласте Харанорского месторождения в Забайкалье. Полученные данные будут полезны при разведке новых угольных месторождений, а также помогут прогнозировать последствия современной вулканической активности для природных ландшафтов.

Ученые впервые показали, как при нагревании меняется кристаллическая структура слоистых титаносиликатов — минералов куплетскита и цезийкуплетскита. Оказалось, что под действием температуры в кислородной среде марганец, содержащийся в минералах, теряет электроны, а также из минералов «уходит» вода. В результате кристаллы куплетскита и цезийкуплетскита сжимаются. Полученные данные расширяют представления о физических свойствах титаносиликатов, содержащих цезий, и потенциально позволят использовать эти минералы для захоронения радиоактивного цезия.

Ученые расшифровали кристаллическую структуру новой разновидности хлоритоида — минерала, в котором чередуются слои из оксида кремния и оксида металлов (алюминия, железа или магния). Обнаруженный структурный тип минерала обладает наиболее совершенным и упорядоченным строением среди всех изученных хлоритоидов. Хлоритоид-содержащие минеральные ассоциации — устойчивые «сочетания» минералов, которые образуются в определенных физико-химических условиях, — используют в качестве геотермометров для определения условий, в которых образовывались горные породы. Новая разновидность минерала позволит лучше понять, как условия его формирования влияют на атомное строение. Исследователи предполагают, что минерал широко распространен, но при этом до сих пор оставался незамеченным.

Ученые выяснили, что различные виды программируемой гибели клеток — апоптоз, некроптоз, ферроптоз и другие — по-разному влияют на процессы обновления и восстановления поврежденных тканей и защиту организма от патологий, например появления раковых клеток. Знания о механизмах программируемой гибели клеток важны для разработки новых методов лечения травм, хронических заболеваний и возрастных патологий.

Ученые предложили математический инструмент, позволяющий точно рассчитать условия стабильной работы систем фазовой автоподстройки частоты, используемых в устройствах связи и навигации. Такие системы синхронизируют параметры собственных сигналов устройства, например телефона, с поступающими на него сигналами, например, от Wi-Fi-роутера. Предложенный метод расчетов позволяет избежать неточностей, которые допускали ранее используемые подходы, и предлагает инженерам простые формулы, удобные для применения в реальных проектах. Это позволит предотвратить ошибки в работе приборов спутниковой навигации и беспроводной связи.

Ученые разработали онлайн-инструмент для простого и быстрого анализа сольватохромных свойств красителей — их способности менять цвет в зависимости от растворителя. Разработка представляет собой сайт с загруженной базой данной характеристик растворителей. На нем исследователи могут ввести спектральные данные материалов, с которыми они работают, и узнать, как краситель будет взаимодействовать с растворителем. Инструмент снизит риск ошибок и ускорит обработку больших объемов спектральных данных, которые применимы в флуоресцентной микроскопии и проектировании оптических устройств.

Исследователи предложили численную модель, объясняющую, как в молниях возникают лидеры отдачи — скоротечные электрические разряды, которые дают вторую жизнь ранее обесточенным молниевым каналам. Оказалось, что их появление становится возможным благодаря перезарядке молниевой сети, которая важна для поддержания молниевого разряда. Полученные данные позволят лучше понять природу молнии и могут использоваться для улучшения систем защиты от грозовых разрядов.

Ученые показали, что у полевых мышей, обитающих в городе, разнообразие генов главного комплекса гистосовместимости класса II (MHC–II), отвечающих за устойчивость организма к паразитарным заболеваниям, связано со степенью урбанизации парков, в которых грызуны живут. Так, чем сильнее парки напоминали естественные биотопы, тем больше вариантов этих генов встречалось в популяции. Это может быть связано с большим разнообразием патогенов в «природных» парках и, соответственно, низкой вероятностью для каждой конкретной мыши встретить определенного возбудителя заболевания. Таким образом, полевые мыши потенциально могут использоваться для отслеживания распространения паразитов в парках.

Биологи выяснили, что рачки-бокоплавы, обитающие в холодных глубинных водах Байкала, способны адаптироваться к высоким температурам. Такое свойство неожиданно, поскольку часто организмы, живущие в крайне стабильных условиях среды, его утрачивают. Возможно, наблюдаемый эффект связан с тем, что глубоководные виды когда-то произошли от более теплолюбивых предков. Кроме того, авторы допускают, что возможность приспосабливаться к высоким температурам может быть нужна байкальским рачкам, чтобы искать пищу в районах глубинных термальных источников. Открытие позволяет лучше понять не только то, как происходило формирование фауны Байкала, но и по каким законам она эволюционирует в настоящее время.

Ученые выяснили, что чистота воды в Байкале зависит от минерализации впадающих в него рек и сезонных колебаний температуры самого озера. В устьях рек с высоким содержанием солей озерная вода интенсивно перемешивается, а глубинные слои насыщаются кислородом. Это предотвращает застой и сохраняет озеро чистым. Полученные данные позволят предсказывать, как Байкал будет реагировать на загрязнение рек и изменения климата, что поможет защитить крупнейшее в мире пресноводное озеро.

Ученые установили ключевые генетические факторы, влияющие на образование у свиней дефектов конечностей в виде шишек или наростов, которые представляют собой доброкачественные новообразования соединительной ткани. С помощью современных методов геномного анализа авторы выявили специфические варианты генов, связанные с нарушением обмена веществ, хроническим воспалением и формированием соединительной ткани. Эти маркеры будут полезны при разработке программ селекции, направленных на снижение частоты дефектов конечностей у животных и повышения эффективности свиноводства.

Ученые выяснили причину нарушений в дыхании при легочной артериальной гипертензии — воспалении легочных артерий. Оказалось, что при этом заболевании не только повышается давление, но и утолщаются стенки бронхов, кроме того, реснички, которые помогают выводить слизь из легких, становятся менее подвижными. Из-за этого в легких накапливается слизь и цитоплазма — жидкость внутри клеток, — и пациенту становится тяжелее дышать. Теперь при лечении легочной артериальной гипертензии можно будет использовать препараты, повышающие активность ресничек, и тем самым сделать терапию более эффективной.

Ученый выяснил, что двумерные материалы на основе цинка, ванадия и азота при контакте с кислородом восстанавливают свою структуру после образования дефектов. Так, согласно моделированию, поврежденные участки материала — места отсутствующих атомов азота или цинка — быстро «залечиваются» благодаря тому, что молекулы кислорода расщепляются, а их атомы заполняют пустоты, воссоздавая правильную кристаллическую решетку. Эта особенность делает материалы удобными для использования в солнечной энергетике и экологически чистом водородном катализе, где долговечность и стабильность структуры критически важны.

Ученые описали новый для науки вид пескарей из бассейна реки Урал и потому назвали его Gobio uralensis. Оказалось, что этот вид по внешним признакам (морфологии) наиболее близок к волжскому пескарю, обитающему на территории Европейской части России, а генетически — к маркакольскому, населяющему реки Казахстана и Китая. Это может говорить о том, что уральский пескарь появился в далеком прошлом в результате гибридизации европейских и азиатских линий пескарей.

Ученые установили, что порфирины несимметричного строения — содержащие три положительно заряженные боковые группы —могут как встраиваться в ДНК, так и связываться с ней сбоку. Контактируя с ДНК, порфирины выделяют активные формы кислорода, способствующие ее разрушению, что может использоваться при борьбе с опухолями. Однако несимметричные порфирины, помимо генерации активных форм кислорода, также разрывают связи между элементами ДНК. Таким образом, полученные данные потенциально позволят разработать лекарственные препараты, эффективно связывающие и разрушающие ДНК раковых клеток.