Ожидание смены полей, которую еще называют инверсией, отдает болезненной фантастичностью. Но ученые упорно отстаивают свою правоту: согласно их исследованиям, такая «магнитная чехарда» уже не раз имела место в истории нашей планеты. Более того, ими была разработана магнитно-хронологическая шкала, согласно которой за 600 миллионов лет Земля пережила более 1000 инверсий! Последняя имела место около 780 тысяч лет назад, а что же до последующих – они могут нагрянуть как через миллион так и через 50 тысяч лет. Согласитесь, среднее отклонение достаточно внушительное.

Ну и что же плохого в этой инверсии – спросит обычный житель мегаполиса или маленькой деревни. Казалось бы, ничего трагического, к изменению показателей компаса можно и привыкнуть. Однако геофизики не могут дать гарантии, что, во-первых, полюса поменяются мгновенно и, во-вторых, магнитное поле сразу же наберет бывшую силу. Есть высокая вероятность того, что в процессе «замены» значение поля станет практически нулевым. А когда снова «заработает», неизвестно.

Без магнитного поля Земля лишится магнитосферы – барьера, защищающего от космических излучений и солнечно ветра. Жизнь на Земле ожидает печальный исход, который, в худшем случае, увидит уже нынешнее поколение.

Есть ли симптомы приближающихся изменений? 

Увы, да. Ученые наблюдают постепенное ослабевание геомагнитного поля Земли и его перекашивание. Начав с 15 км/год, движение поля ускорилось до 60 км. Еще один показатель – участившиеся землетрясения, связанные с повышенной активностью в недрах земли из-за изменений в скорости вращений нашей планеты.

Что же будет дальше?…

Согласно данным Центра контроля и предотвращения болезней, около 40.000 подтвержденных случаев заболевания человека сальмонеллезом в США регистрируется ежегодно, при этом 400 случаев такого заболевания приводят к летальному исходу. Сальмонелла передается от животного животному через контакт с зараженными экскрементами. Самый высокий уровень заболевания наблюдается, когда зараженные и здоровые животные содержатся вместе при транспортировке к технологическому оборудованию. Инфицирование и передача бактерий непосредственно перед обработкой мяса является значительной проблемой в отношении безвредных пищевых продуктов.

Фаговая терапия предусматривает использование вирусов, которые вторгаются в клетки вредоносных бактерий и убивают их. В ходе предварительного исследования ученые привили 3-4-недельных поросят бактериями сальмонелла, а затем сразу же дали им фаговый анти-сальмонелла коктейль. Результаты исследования показали, что колонизация сальмонелл снижалась на 99,0 – 99,9% в миндалевидных железах и частях тонкой и толстой кишки животных. Кроме того, ученые протестировали эффективность фаговой терапии на животных, которые уже достигли необходимых для продажи размеров. Они привили четыре взрослые свиньи бактерией сальмонеллы, а затем поместили их в загон на 48 часов, позволив пройти процессу заражения. Две группы здоровых свиней, одна из которых получала фаговый анти-сальмонелла коктейль, вторая просто находилась под контролем, были переведены в один загон с зараженными свиньями. В результате было выяснено, что значительное снижение количества сальмонелл наблюдалось в тонкой и толстой кишке привитых свиней.

Полученные данные демонстрируют, что, если давать свиньям фаговый анти-сальмонелла коктейль до того, как животные попадут в окружающую среду с сальмонеллой, то можно значительно снизить колонизацию сальмонелл. Также ученые показали, что фаговый коктейль может быть микроинкапсулирован, благодаря чему его можно давать животным как с едой, так и с водой.

Социальные взаимодействия насекомых очень напоминают клетки организма, которые также работают вместе в едином теле. Поэтому термин суперорганизм означает организм, состоящий из многих организмов, согласно Джеймсу Гиллули, доктору философии, старшему преподавателю факультета биологии Колледжа гуманитарных и естественных наук Университета Флориды. Сегодня же исследователи из Университета Флориды, Оклахомы и Медицинского колледжа им. Альберта Эйнштейна разработали математические модели, которые прогнозируют продолжительность жизни, рост и репродукцию индивидуальных организмов, и использовали эти модели для прогнозирования таких функций в целых колониях.

Проанализировав данные 168 различных видов социальных насекомых, включая муравьев, термитов, пчел и ос, авторы обнаружили, что продолжительность жизни, показатели роста и репродукции целых колоний, если принимать их за суперорганизм, были практически неотличимы от показателей индивидуальных организмов. Данное исследование также может помочь ученым в понимании того, как социальные системы появлялись, проходя естественный отбор, то есть, как происходила их эволюция. Эволюция социальных систем насекомых, где бесплодные рабочие живут только для того, чтобы помогать королеве воспроизводить потомство, долгое время оставалась загадкой.

В обычной жизни две из наиболее весомых эволюционных инноваций заключались в том, как клетки объединялись для совместного функционирования в рамках единого организма, и как отдельные представители объединялись для функционирования в рамках единого общества, – говорит Гиллули, член Института генетики Университета Флориды. Сегодня ученые понимают значительную часть того, как размер многоклеточного организма влияет на жизненный цикл индивидуума, основываясь на теории метаболизма. Но теперь такие же теоретические структуры помогают понять и спрогнозировать жизненный цикл целого общества организмов. Исследователи уточняют, что общества насекомых составляют значительную часть общей биомассы Земли, и утверждают, что данное открытие может применяться для изучения обществ людей.

Конечно, одной из причин того, что люди заинтересовались социальными насекомыми и последствиями жизни в рамках определенных групп является тот факт, что такие данные говорят нам о наших собственных видах, утверждает соавтор исследования Майкл Каспари, доктор философии, профессор зоологии, экологии и эволюционной биологии Университета Оклахомы и Смитсоновского тропического научно-исследовательского института. Сейчас проходят дебаты по поводу того, как развивалось общество. Ученые предполагают, что любая теория общественных отношений находится в строгом соответствии с поразительной схожестью того, каким образом несоциальные и социальные организмы используют энергию.

Доктор Дрейк поясняет, что обычно мы думаем, что эволюция является медленным последовательным процессом, но значительное количество различий домашних собак появилось именно благодаря селекционному разведению, которое происходило на протяжении всего нескольких сотен лет, в частности, в течение последних полторы сотни лет, когда были выведены основные современные чистокровные собаки. Значительные различия в форме черепа домашних собак доказывают, что селекция играет большую роль в эволюции и уровне различий, которые отделяют один вид животных от других. Сегодня можно выделить даже семьи в пределах одного вида животных, в нашем случае, собак.

Домашние собаки не живут в дикой природе, и поэтому им не нужно ловить и убивать добычу. Современным собакам часто даже не приходится жевать – корм им дают из баночки, и часто в виде пюре. Поэтому домашние собаки могут избавляться от многих признаков, без которых бы они не выжили в дикой природе. Естественный отбор был заменен искусственным, благодаря чему селекционеры получили возможность выращивать собак с определенными качествами, на свой выбор. Дрейк и Клингенберг сравнили большое количество различий у собак с другими видами плотоядных. Ученые измерили позиции 50 распознаваемых точек на черепе собак и их родственников – других видов плотоядных, и проанализировали вариации форм, используя новые методы.

Ученые разделили породы собак на категории согласно таким функциям, как охота, способность пасти скот, охранять и быть другом (домашним животным). Было обнаружено, что последняя категория собак имела намного больше различий, чем все предыдущие категории вместе взятые. Можно сделать вывод, что собак разводят, ориентируясь на их внешний вид, а не на те функции, которые они способны выполнять. Это исследование иллюстрирует силу дарвинистского отбора, так как за такой короткий промежуток времени появляется так много различных видов. Доказательства неоспоримы.

Вопрос фокусировки света на растениях при помощи капель воды никогда ранее тщательно не исследовались ни теоретически, ни экспериментально, – говорит главный исследователь доктор Габор Хорвас из венгерского университета Этвеш. Тем не менее, было выяснено, что лесные пожары могут возникать из-за интенсивного солнечного света, сфокусированного на высушенные листья при помощи капель воды. Группа ученых провела как вычислительные, так и экспериментальные исследования для определения того, как угол контакта между каплей воды и листом влияет на световой порог пластины листа. Их целью было определить условия окружающей среды, при которых освещенные солнцем капли воды могут поджечь лист.

В ходе эксперимента обнаружилось, что капли воды на гладкой поверхности, например, на листьях клена или гинкго, не могут стать причиной поджога листа. Тем не менее, было также обнаружено, что листы папоротника, которые отличаются наличием небольших восковых ворсинок, подвержены подобному поджогу. Это происходит из-за того, что ворсинки могут удерживать капли воды в фокусе над поверхностью листа, действуя по принципу увеличительного стекла. Последний факт не только служит подтверждением широко распространенной среди садоводов примете, но также поднимает схожий вопрос, касающийся солнечных ожогов на покрытой волосами коже человека после купания.

Так как подобный процесс может, теоретически, привести к лесным пожарам, если капли воды попадут на высушенные растения, ученые добавили к своим заключениям, что, если фокальная область капель попадает непосредственно на поверхность сухих растений, интенсивно сфокусированный солнечный свет может теоретически стать причиной пожара. Тем не менее, такая вероятность значительно снижается, так как в большинстве случаев капли воды испарятся быстрее, чем подожгут лист. Таким образом, нельзя всякий лесной пожар относить к естественным явлениям природы.

Данное исследование проводилось Джиа Ху, аспирантом Университета Колорадо факультета экологии и эволюционной биологии вместе с Объединенным институтом исследований в области наук об окружающей среде. Полученные в ходе исследования результаты противоречат исследованиям других экосистем, в которых делается вывод, что более продолжительный период роста повышает объем поглощения углекислого газа растениями.

В ходе исследования было обнаружено, что, хотя более тонкий снежный покров весной приближал наступление весны и продлевал период роста, вместе с тем сокращалось количество воды, доступное для поглощения лесами летом и осенью. Деревья, получавшие меньше воды, поглощали меньше углекислого газа. Летние дожди не могли скомпенсировать недостаточное количество влаги. Как выяснилось, снег поставляет намного больше воды в эти леса. И даже если более теплый климат повлечет большее количество дождей, то это не возместит потенциал поглощения углекислого газа, утерянный из-за сокращения снежного покрова. Кроме того, более сухие деревья оказываются более уязвимыми к действию насекомых и лесных пожаров.

Ученые выяснили, что даже в конце сезона (сентябрь-октябрь) шестьдесят процентов влаги в стволах и иголках субальпийских деревьев, произрастающих на Передовом хребте Колорадо, было получено деревьями во время весеннего таяния снега. Ученые смогли найти различия влаги в тканях растений, полученной в период весеннего таяния снега и летних дождей, проанализировав небольшие различия атомов водорода и кислорода в молекулах воды.

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что субальпийские деревья (сосна скрученная широкохвойная, пихта субальпийская и немецкая ель) в значительной степени зависят от снеготаяния, и не только в начале лета, но и в течение всего периода роста. А так как, согласно исследованиям, в данных лесах снеготаяние будет сокращаться, объем поглощаемого углекислого газа, скорее всего, также будет сокращаться. На данный момент субальпийские леса составляют 70% области поглощения углекислого газа западной части Соединенных Штатов.

Профессор Харрис утверждает, что современная технология способна предложить свою помощь тупикам именно тогда, когда она нужна больше всего. Четверть миллиона тупиков, которые появились на свет на Северо-Востоке Британии, устремляются в море на время зимы, и ранее считалось, что они оставались в Северном море. Сегодня ученым известно, что во время зимы некоторые особи проделывают долгую дорогу к Атлантическому океану. Это жизненно важные знания, которые могут помочь ученым объяснить природу недавнего значительного сокращения численности тупиков.

Недавно разработанные устройства для отслеживания миграции птиц весят всего 1,5г, они использовались в течение зимы 2007-2008 годов на 50 тупиках из Национального природного заповедника острова Мэй. Данные были загружены с тринадцати таких геолокаторов. Записи показали, что более ¾ птиц между периодами размножения проделали путь к Атлантическому океану, длившийся от одного до четырех месяцев, а только потом вернулись к родным водам Северного моря.

Предыдущие исследования показывали, что количество тупиков в двух самых крупных колониях на восточном побережье Британии сократилось на 30% в период с 2003 по 2008 года. Примечательно, что на протяжении сорока лет до этого сокращения наблюдался быстрый рост популяции. Согласно дальнейшим подсчетам, в 2009 году это сокращение популяции птиц было вновь подтверждено, а также было зафиксировано сокращение численности птиц в двух других колониях.

Большинство летальных исходов морских птиц фиксируется в зимний период, когда сокращается количество пищи, ухудшаются погодные условия, а короткий световой день сокращает время охоты. Так как была зафиксирована беспрецедентно высокая смертность взрослых особей тупиков в зиму 2007/2008 годов, можно предположить, что в это время погодные условия для тупиков в Сверенном море ухудшились по сравнению с предыдущими годами. Это привело к миграции многих особей в Атлантический океан. Птицам приходится преодолевать более далекие расстояния и адаптироваться к различным ареалам. Тем не менее, исследование пока еще не закончено, с ученом использования различных подходов и сравнения полученных данных, исследователи надеются улучшить свое понимание этого сложного экологического вопроса.

Профессор энтомологии Вальтер Лиил и научный сотрудник Зайн Сийд, обнаружили, что нонаналь является мощным семи-химическим веществом, которое привлекает обоняние комаров, направляя их к пище – крови. Семи-химическое вещество является веществом или смесью, переносящей определенное сообщение. Комары в состоянии определять запахи благодаря обонятельным рецепторным нейронам на их усиках.

Птицы, основной объект пищи комаров, служат в качестве хранилища вируса лихорадки Западного Нила, говорит Лиил. Когда инфицированные комары пьют кровь, они передают вирус птицам, людям, лошадям, собакам, кошкам, летучим мышам, бурундукам, скунсам, белками и домашним кролям. С 1999 года Американские Центры Контроля за болезнями и их предупреждением зарегистрировали 29.397 случаев заболевания людей и 1.147 фатальных случаев только в Соединенных Штатах.

Исследователи Калифорнийского университета протестировали сотни природно образующихся смесей, выделяемых людьми и птицами. Ученые собрали химические запахи 16 взрослых людей. В группу волонтеров входили люди различных рас и этнических групп. Затем были определены специфичность и восприимчивость обонятельных рецепторных нейронов по отношению к изолированным смесям на усиках комаров.

Было обнаружено, что нонаналь действует взаимно усиливающее с углекислым газом, который, как известно, привлекает комаров. Нонаналь вместе с углекислым газом увеличивал привлекательность ловушек на 50 процентов по сравнению с ловушками, приманкой в которых служил только углекислый газ.

Прованс вместе со своими коллегами проанализировали содержание белков в листьях растения и обнаружили, что листья с разных растений содержали идентичные формы белков. Шансы, что растения могут быть настолько похожими или даже близнецами, невероятно малы, – уточняет Джефри Росс-Ибарра, который руководил данным исследованием.

Доказательством того, что данные растения являются клонами оригинального растения, произрастающего во время ледникового периода, является тот факт, что желуди этих дубов опадают слишком рано. То есть, дубы теряют свои желуди еще до того, когда те полностью созревают. Исследователи предполагают, что заросли дуба появлялись (клонировались) из корней других дубов.

Для того чтобы определить возраст оригинального растения, группа исследователей экстраполировала жизненный цикл растения в обратном направлении. Каждые 40 или 50 лет пожары выжигают заросли этого растения, и новые побеги могут вырастать только в пределах диаметра предыдущего растения. Таким образом, исследователи выяснили, насколько широки эти «кусты», сколько годичных колец они имеют и размер общих зарослей, и на основании полученных данных уже можно было определить примерный возраст оригинального растения. На основании таких исследований ученые предполагают, что возраст клоновой популяции этих низкорослых дубов насчитывает примерно 13.000 лет.

Данный метод определения возраста необычного растения подвергается сомнениям, так как за основу были взяты усредненные показатели роста. Росс-Ибарра защищает оценку своей команды, объясняя, что в данном случае было невозможно опередить возраст при помощи датирования по радиоактивному углероду, потому как более старые образцы древесины не были обнаружены. Скорее всего, они были уничтожены термитами. Но даже если оригинальное растение жило 13.000 лет назад, и современные экземпляры данного растения до сих пор несут его древнюю генетическую информацию, возраст самих растений даже близко не так велик. Из-за периодически происходящих пожаров возраст самых старых зарослей растений в этом регионе может насчитывать приблизительно 130 лет.

Данное исследование является на сегодня наиболее исчерпывающим доказательством, которое показывает, что сухопутный мост играл ключевую роль в обмене видами птиц между Северной и Южной Америкой и изобилующим биологическим разнообразием тропических регионов.

Панамский перешеек был окончательно сформирован примерно три-четыре миллиона лет назад. Считается, что этот перешеек положил начало “Первому Великому Американскому обмену” приведя млекопитающих, которые эволюционировали только в Южной Америке во время ее «островной изоляции» – броненосцы, сумчатая крыса и дикобраз – в Северную Америку.

Исследования ископаемых показали, что многие виды млекопитающих также мигрировали через сухопутный мост из Северной Америки в Южную, что увеличило биологическое разнообразие в тропических регионах. К сожалению, недостаточное количество ископаемых птиц затрудняет определение того, был ли сухопутный мост таким же влиятельным фактором при обмене разнообразными видами птиц.

Проведя анализ ДНК 457 видов птиц с другой стороны сухопутного моста, Виер вместе со своими коллегами из Университета Британской Колумбии и Смитсонианского института тропических исследований в Панаме, смогли восстановить генеалогическое дерево видов птиц, близко связанных между собой. Ученым удалось найти скрытое воздействие сухопутного моста на биологическое разнообразие. Было обнаружено значительное увеличение степени обмена после завершения формирования сухопутного моста.

Соавтор исследования Долф Шлутер, профессор зоологии Университета Британской Колумбии и профессор эволюционной биологии в Канадском исследовательском центре говорит, что данное открытие было очень неожиданным. Могли ли птицы преодолевать это расстояние, когда сухопутный мост еще не сформировался? Некоторые могли, но многие тропические птицы ждали окончательного образования перешейка. Исследователи полагают, что неспособность многих тропических птиц пролетать длинные расстояния над открытой водой могло внести свой вклад в то, что лишь некоторые птицы, обитавшие в Северной Америке, мигрировали в Южную до формирования сухопутного моста.