Божья коровка – полезное существо, она поедает тлю, спасая тем самым растения. Интересно, смогут ли учёные в следующий раз записать внутренние звуки этого жука не в лаборатории, а на природе? (фото Schekinov Alexey)
Обычная комнатная муха переносит на себе различных паразитов, бактерии и вирусы. Потому узнать что-то новое о её физиологии и жизненном цикле – всегда полезно. Возможно, "атомный микрофон" поможет биологам открыть новую главу в изучении насекомого, давно уже, как кажется, исследованного вдоль и поперёк (фото Wikimedia Commons).
Слева: схема установки Соколова. Оранжевым показан зонд-кантилевер. Справа: пример такого наконечника атомно-силового микроскопа, отснятый электронным микроскопом (иллюстрации Clarkson University, wikipedia.org).
Мембрана: стетоскоп для насекомых услышал звуки атомного масштаба
Удивительные вещи порой рождаются на пересечении разных технологий и наук. Кто бы мог подумать, что инструмент, изначально придуманный для съёмки рельефа поверхности с атомарным разрешением и управления нанометровыми объектами, может быть применён для того, чтобы подслушивать происходящее в организме крошечного существа! Звуки играют огромную роль в мире насекомых. Порой на этом поле разворачиваются настоящие битвы между обманщиками и зачарованными жертвами. Но если жужжание, щелчки и стрекотание, распространяющееся вокруг, уже много десятилетий исследуют тысячи энтомологов, то зафиксировать очень слабые звуки, присутствующие внутри тела насекомого, учёные сумели только сейчас. Команда новаторов из американского университета Кларксона (Clarkson University), возглавляемая профессором Игорем Соколовым, приспособила для записи высокочастотных акустических колебаний атомно-силовой микроскоп. Эффект превзошёл ожидания. Экспериментаторам удалось уловить генерируемые внутри тел нескольких видов насекомых звуковые колебания субнанометровой амплитуды. И если ранее в такого рода работах удавалось поймать звуки с частотой до 5 герц, то модифицированная техника позволила записывать колебания до 1000 герц. Ради такого достижения специалисты из университета Кларксона придумали, как закрепить насекомое практически неподвижно вблизи наконечника атомного микроскопа. Наконечник аккуратно подводили вплотную к туловищу подопытного создания. Так благодаря усилиям авторов опыта главная деталь атомного микроскопа из довольно медленного зонда, ощупывающего рельеф образца, превратилась в своеобразную иглу звукоснимателя чрезвычайной чувствительности. (Детали эксперимента раскрывают статья в Applied Physics Letters и пресс-релиз университета.) Учёные показали, что могут произвольно фиксировать ранее неизвестные звуки, прослушиваемые в разных точках поверхности насекомых. Колебания эти, вызываемые, судя по всему, биологическими процессами, лежат в диапазоне 10-600 Гц (здесь — три wav-файла с внутренними звуками комара, мухи и божьей коровки). Анализ данных с "атомного стетоскопа", полагают разработчики устройства, поможет биологам открыть новые особенности и тонкости в физиологических процессах у насекомых. А выгода от такого прорыва будет многогранной. "Насекомые представляют интерес не только как самая многочисленная и разнообразная группа животных на планете, но и как высокоэффективные биомашины, значительно варьирующиеся по размеру, — говорит Соколов. — Некоторые из них являются сельскохозяйственными вредителями. Комары и другие насекомые — важные переносчики заболеваний растений, животных и человека. Кроме того, обширные земли на планете ещё не используются людьми, потому что заняты кровососущими насекомыми". Расшифровка звукового сопровождения биологических процессов может оказаться весьма информативным методом анализа. Но только в последние годы стала появляться техника, способная на подобный трюк. Тут нужно вспомнить опыты по прослушиванию белков и новейшее "микроухо" для бактерий. Стетоскоп для насекомых, несомненно, займёт достойное место в ряду таких ярких изобретений
Евгений Алексеевич, а что такое флуд?
Что же касается эксперимента, то он очень интересен и много обещает для биологии.
О чём-то подобном я подумал, когда впервые узнал про кантилеверы, но руки, увы, не дошли. В Америке это получается быстрее.
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
Менделеев - 2012 С 3 по 6 апреля на базе Химического факультета Санкт-Петербургского государственного университета пройдёт VI Всероссийская конференция по химии молодых учёных, аспирантов и студентов «Менделеев-2012». Срок регистрации - 12 февраля.
Химия и жизнь: Квазикристаллы и квазиобразование
Захар Гельман Интервью с автором открытия квазикристаллов, Лауреатом Нобелевской премии по химии 2011 г. Д. Шехтманом. Даниэль Шехтман рассказывает о том, как трудно ему было убедить коллег в существовании квазикристаллов. Например, выдающийся химик-кристаллограф Лайнус Полинг (с которым Шехтман был хорошо знаком и которому пытался объяснить свое открытие в личных беседах) так и не поверил в их реальность. Значительная часть интервью посвящена проблемам школьного образования. Шехтман считает, что нынешний уровень среднего образования в области естественных наук недостаточен во всем мире: «Нынешнее поколение не может ограничивать себя просто грамотностью. Пусть даже компьютерной».
Так ли запрещены запрещенные переходы?
Уточникова Валентина Владимировна Очень часто на конференциях даже самого высокого уровня приходится слышать, как участники, будто заученное заклинание, произносят одни и те же слова, будучи совершенно не в состоянии объяснить значение произносимых слов. Одним из таких заклинаний является «снятие запрета в комплексах тяжелых металлов из-за спин-орбитального взаимодействия». Какого запрета? Насколько тяжелых металлов? И что же такое – это волшебное спин-орбитальное взаимодействие? Давайте разберемся.
Это специальный опрос для учителей и представителей школ, которых мы просим оценить значимость предлагаемых материалов, мероприятий и перспективы их дальнейшего совершенствования на пути эффективного взаимодействия школ и ВУЗов. В опросе могут также участвовать школьники, студенты и аспиранты, особенно со своими критическими замечаниями в комментариях.
Проектная деятельность школьников становится все более популярной, фактически превращается в "обязаловку" для школ и их воспитанников. При этом, что это такое и как с этим быть, знают не очень многие. Этот небольшой опрос ставит себе целью оценить, как сейчас понимаются вопросы проектной деятельности всеми потенциальными участниками этого непростого процесса.
Непопулярный опрос о давно наболевшей проблеме... а также небольшое обсуждение, к чему это все может привести и как с проблемой бороться... если еще можно бороться. Как всегда, обещаем, что если что - то интересное выйдет, попробуем использовать стагнирующий "Нанометр" для борьбы за светлое будущее, конечно же, и с Вашей помощью тоже...
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся
в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.
