Влияние температуры на физические процессы

01.08.2022

Биологи под руководством Хосе Игнасио Арройо, постдокторанта Института Санта-Фе, представили схему, которая демонстрирует, как температура влияет на живые организмы.

"Теория фундаментальна, - говорит профессор SFI Пабло Марке, эколог Понтификального католического университета, Сантьяго. - Ее можно применить практически к любому процессу, на который влияет температура".

Предыдущим попыткам обобщить влияние температуры на биологию не хватало "масштабных" последствий, заложенных в новой модели, говорит Марке.

Биологи и экологи часто используют уравнение Аррениуса, например, для описания влияния температуру на скорость химических реакций. Такой подход объясняет ряд биологических процессов, но он не учитывает метаболизм и скорость роста.

Изначально Арройо хотел разработать общую математическую модель, позволяющую предсказать поведение исходной переменной в условной биологической системе. Однако он быстро понял, что температура является своего рода универсальным предиктором и может служить руководством для разработки новой модели.

Он начал с химической теории, описывающей кинетику ферментов, но с помощью нескольких дополнений и допущений расширил модель с квантово-молекулярного уровня до более крупных, макроскопических масштабов.

Важно, что модель сочетает в себе три элемента, отсутствовавшие в предыдущем теоретическом опыте.

Во-первых, как и ее аналог в химии, она основана на первых принципах. Во-вторых, в основе модели лежит одно простое уравнение с небольшим количеством параметров. (Большинство существующих моделей требуют множества допущений и параметров). В-третьих, "она универсальна в том смысле, что может объяснить модели и поведение любых микроорганизмов или любых таксонов в любой среде", - поясняет ученый.

Все температурные реакции для различных процессов, таксонов и масштабов сводятся к одному и тому же функционалу.

<< Назад: Электростанция Bluetti AC500 & B300S 02.08.2022

>> Вперед: Серотонин не влияет на развитие депрессии 01.08.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Открыт новый способ сохранения витаминов в пище 12.12.2022 Кипячение, замораживание, высушивание продуктов и многие другие факторы разрушают витамины. Поэтому такая пища становится менее полезной. Ученые из Массачусетского технологического института разработали новый способ обогащения пищи витамином А. Это поможет улучшить здоровье миллионов людей во всем мире. В новом исследовании они показали, что инкапсуляция витамина А в защитный полимер предотвращает разрушение питательного вещества при приготовлении или хранении пищи. Ученые планируют такие витамины включить в муку или бульонные кубики. "Мы хотели проверить, может ли витамин А сохранять свое действие во время приготовления пищи, не будет ли он разрушаться под влиянием разных факторов", - отметила автор исследования Анна Якленек. Чтобы защитить витамин от разрушения, ученые смешали его с полимером, чтобы образовать частицы диаметром от 100 до 200 микрон. Они также покрыли их крахмалом, чтобы предотвратить слипание. Эти инкапсулированные частицы ученые включили в муку и бульонные кубики. Оказалось, что продукты, обогащенные витамином А, оставались полезны даже после кипячения и под действием высоких температур. "Обогащенная нашим витамином А пища может обеспечить рекомендованную суточную норму, даже после длительного хранения или под действием высоких температур", - добавляет соавтор исследования Вен Тан.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026