Телеграм канал «Российская академия наук»

Учёные выделили новый штамм бактерии, перерабатывающий отходы

Специалисты Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета выделили штамм бактерии Cupriavidus necator B-15081, который эффективно расщепляет жиры. В частности, он перерабатывает ценный биопластик и белок одноклеточных.

Штамм C. necator был выделен из почвы полевого чернозёма. Исследования показали, что он стабильно растёт при комнатной температуре и на различных углеродных субстратах, включая жиросодержащие отходы, извлекаемые из рыбных отходов. При этом изменение условий выращивания бактерий нового штамма позволило контролировать внутриклеточный метаболизм: на полной среде в проточной культуре получена суперпродукция белка, а в периодическом режиме при дефиците азота в среде бактерии накаливали биополимеры. Также штамм способен производить большое количество белка, в составе которого представлен полный набор аминокислот.

Эксперты впервые показали, что новый штамм может производить биоразлагаемые полимеры и одноклеточный белок при выращивании на жире, извлекаемом из отходов промысловых рыб — скумбрии и кильки. Использование такого сырья решает проблему утилизации крупнотоннажных отходов рыбоконсервной промышленности. Полученный материал можно вовлекать в биотехнологические процессы и формировать замкнутые производственные циклы.

«Мы получили стабильную культуру нового штамма Cupriavidus necator B-15081. Микроорганизмы накапливают внутри клеток до 83 % ценного биопластика. Это очень высокий показатель выхода готового продукта. Синтезированный бактериями белок можно использовать в кормах сельскохозяйственных животных и аквакультуры вместо дефицитных соевых шротов или мясокостной муки. Производство такого белка актуально в связи с ростом населения планеты. Оно позволяет получать белок, не расширяя пашни и не тратя огромное количество воды, как это происходит в традиционном сельском хозяйстве. Важно, что в качестве питания для бактерий используются отходы. Это способ снижения затрат на сырьё, а также решения экологических проблем, связанных с сокращением отходов и переходом к циклической экономике», — отметила заведующая лабораторией Института биофизики СО РАН Татьяна Волова.

Сейчас сельское хозяйство покрывает лишь 40 % мировой потребности в белке, а пластик, разлагающийся десятилетиями, продолжает накапливаться в океанах и почвах. Новый штамм позволяет решить эти вопросы одновременно.

📄 Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в статье New strain Cupriavidus necator B-15081 — a producer of single-cell protein and degradable polyhydroxyalkanoates on waste fish oil (Natalia Zhila, Kristina Sapozhnikova, Evgeniy Kiselev, Anzhelika Kolmakova, Tatiana Volova).

#Грани_РАН

🔗 Российская академия наук в MAX

Исследователи изучили ультразвуковые сигналы полёвок

Специалисты из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН и Санкт-Петербургского университета записали ультразвуки, сопровождающие контакты между взрослыми полёвками двух видов рода Lasiopodomys — полёвки Брандта и китайской полёвки.

Во время исследований всех животных помещали в отдельную комнату для чистоты записи. Грызунов объединяли в том числе из-за того, что определить, кто именно издаёт звук, невозможно — не видно движений рта или носа.

Чтобы «разговорить» животных, учёные имитировали процесс чистки клетки и передвигали домики-укрытия. Полёвки в этот момент спокойно перемещались по клетке, взаимодействовали с окружением и издавали ультразвуки. Всего в анализ было включено 793 ультразвука от 10 социальных групп полёвок Брандта и 11 групп китайских полёвок, состоящих исключительно из взрослых особей.

Анализ записей показал, что величины всех параметров основной и доминантной частот достоверно выше у полёвки Брандта, чем у китайской. У неё же оказалась вдвое длиннее длительность ультразвуков. Однако виды не различались по встречаемости ультразвуков с различной формой контура крика, наличии в нём нелинейных вокальных феноменов и криков с различным числом нот.

В результате учёные пришли к выводу, что записанные ультразвуки похожи на те, которые издают полёвки при изоляции животного на незнакомой территории. Итоги исследования могут быть потенциально пригодны для сравнительно-видовых исследований ультразвуков других нелабораторных видов грызунов в неволе.

Ultrasonic calls accompanying affiliative contacts between adult groupmates in two Lasiopodomys vole species (Ilya Volodin, Margarita Dymskaya, Antonina Smorkatcheva, Elena Volodina).

#Грани_РАН

🔗 Российская академия наук в MAX

Космизм и эстетика советского модернизма: как будет выглядеть здание РАН?

В Российской академии наук представили дизайн-проекты обновления интерьеров здания РАН на Ленинском проспекте, 32А. Свои концепции разработали шесть студенческих команд Московского архитектурного института. Проекты посвящены переосмыслению пространства зоны «Д» с сохранением эстетики советского модернизма и адаптацией интерьеров к современным задачам.

🏛️ Студенты предложили самые разные идеи — от философии русского космизма и «движения познания» до архитектурного «оазиса» с живой природой и водной зоной. В проектах особое внимание уделили сохранению исторических элементов интерьера, работе со светом, навигацией и созданию более комфортной среды. Одной из ключевых задач стало бережное обновление пространства без утраты его монументального характера.

Такое сотрудничество даёт студентам возможность работать с реальным объектом и учитывать особенности его повседневной жизни. Часть студенческих идей планируется довести до реализации.

🔗 Российская академия наук в MAX

Президентский тур Викторины юных физиков: изучаем солнечную энергетику

Солнечная энергетика активно входит в нашу жизнь. Во всем мире строятся огромные солнечные электростанции площадью в тысячи гектаров, а солнечные батареи применяются даже в бытовых светильниках, которые сегодня можно найти почти в любом магазине техники и товаров для сада.

Задача от президента Академии наук Геннадия Красникова как раз посвящена этой теме:

В эксперименте с простейшей солнечной батареей на фоточувствительный элемент направлялся монохроматический свет с разными длинами волн — от ультрафиолетового диапазона (300 нм) до красного (700 нм). Экспериментатор обнаружил, что для света на длине волны 333 нм напряжение на ячейке составило 1,25 В, а на длине волны 400 нм – 0,6 В. А начиная с длины волны 500 нм и далее в «красную» область спектра электромагнитного излучения напряжение на солнечной батарее и вовсе было пренебрежимо малым (0В).

Почему же все так происходит? Найдите на основании этих экспериментальных данных значение постоянной, названной в честь великого ученого, лауреата Нобелевской премии по физике 1918 года.

📌 Попробуйте провести простой эксперимент: если светильник на солнечной батарее поставить в комнате с красными шторами, то даже в яркий солнечный день он не будет заряжаться.

Ответы на эту и другие задачи Викторины появятся в скором времени на сайте соревнования.

🔗 Российская академия наук в MAX

Анизотропные кристаллы помогут увидеть «невидимое»

Сотрудники Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН и Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского впервые экспериментально доказали существование эффекта сверхразрешения — явления, позволяющего наблюдать объекты, размеры которых меньше длины волны, используемой для их обнаружения.

Учёные обнаружили, что в анизотропных средах — материалах, где свойства волн зависят от направления — возможно формирование сверхнаправленного луча, который практически не расширяется. Именно это позволяет фиксировать тень объектов, которые в обычных условиях оставались бы незаметными.

В эксперименте учёные использовали ферритовую плёнку, в которой распространялись спиновые волны (магноны), и зафиксировали отчётливую тень от отверстия, диаметр которого был в несколько раз меньше длины волны.

🔬 В перспективе это открытие может привести к созданию нового поколения микроскопов и систем контроля качества с существенно более высоким разрешением — для микроэлектроники, машиностроения, биологии и медицины.

📄 Эффект сверхразрешения и критерий разрешимости для волн в анизотропных средах (Э.Г. Локк, С.В. Герус, А.В Садовников)

#Грани_РАН

🔗 Российская академия наук в MAX

Когда построили башни Братского острога? Учёные нашли окончательный ответ

🪵 Братский острог был основан в 1631 году казачьим пятидесятником Максимом Перфильевым на Ангаре. Это был первый русский острог на территории проживания бурят, имевший важное стратегическое значение — как оборонительный пункт, центр сбора ясака и база для экспедиций за Байкал.

Споры о времени строительства башен продолжались десятилетиями и затрагивали как историков, так и археологов.

Теперь благодаря комплексному исследованию учёных Института археологии и этнографии СО РАН, Сибирского федерального университета и Братского городского объединённого музея истории освоения Ангары удалось найти ответ на вопрос, который интересовал научное сообщество долгие годы:
Когда же были построены башни Братского острога?

Об этом рассказываем выше!

#Грани_РАН

🔗 Российская академия наук в MAX

Учёные выяснили, что в прошлом самый маленький медведь был крупнее

Исследователи изучили изолированные верхние коренные зубы древнего малайского медведя Helarctos malayanus pr. Их обнаружили в среднеплейстоценовых отложениях пещеры Там-Хай на северо-востоке Вьетнама. Анализ размеров зубов показал, что малайские медведи, или бируанги, в среднем плейстоцене были заметно крупнее современных.

Ископаемый малайский медведь из пещеры Там-Хай по размерам крупнее современных представителей вида. Зубы у рецентных Helarctos malayanus в целом значительно меньше, чем у найденных. Объединив все факты, учёные сделали вывод, что уменьшаться животные начали в позднем плейстоцене. Также специалисты предположили, что аналогичная тенденция характерна для всех коренных зубов медведя.

Анализ находок показал и то, что обитали бируанги в среднем и позднем плейстоцене на обширном открытом пространстве, а в ледниковые периоды — среди редколесий. Считается, что в среднем плейстоцене это животное вело наземный образ жизни, обладало особым пищевым поведением и более успешно конкурировало с гималайским медведем. Древесный образ жизни оно начало вести к концу позднего плейстоцена, что позволило бируангу снизить конкуренцию с гималайским медведем на земле и добывать плоды на более тонких ветвях деревьев.

Сейчас малайские медведи обитают на северо-востоке Индии, на юге Китая, в Бангладеш и других странах и находятся на грани исчезновения — они внесены в Международную красную книгу со статусом уязвимого вида. Бируанги считаются самым мелким видом современных медвежьих: их длина достигает не более 1,5 м, высота в холке — 50–70 см, а вес — до 80 кг. Питаются животные фруктами, а в неурожай — насекомыми.

The Ancient Sun Bear Helarctos malayanus praemalayanus (Ursidae, Carnivora) from the Middle Pleistocene of Vietnam (A. Lopatin, D. Gimranov, E. Maschenko, Le Xuan Dac).

#Грани_РАН

🔗 Российская академия наук в MAX