Микробы останавливают цветение воды

22.02.2023

Слишком бурный рост водорослей вреден для водных экосистем. Однако он может остановиться так же внезапно, как начался. Бактерии, ранее мирно уживавшиеся с планктоном, начинают его атаковать и быстро уничтожают. Ученым удалось определить вещество, запускающее такой приступ. Возможно, его можно будет использовать для борьбы с цветением водоемов.

Одноклеточные водоросли Emiliania huxleyi обитают в тесном сообществе с разнообразными бактериями. Обычно их отношения можно назвать дружественными: фотосинтезирующие водоросли делятся с микробами частью питательных веществ, а в то же время поставляют полезные им соединения. К примеру, родобактерии дают витамин В, который планктонные водоросли не способны производить самостоятельно. Но в неблагоприятных обстоятельствах микробы легко предают своим партнерам: как только пищи становится недостаточно, родобактерии уничтожают E. huxleyi.

Подобные хрупкие отношения - не редкость в природе, они существуют и в нашем кишечнике. А для водных экосистем переход бактерий от мира к войне может быть даже полезен, поскольку он способен положить конец слишком бурному цветению водоемов из-за разросшихся водорослей. Однако когда именно и почему микробы меняют свое "настроение", до сих пор неизвестно. Этому вопросу посвящена новое исследование ученых из израильского Института Вейцмана

Во время долгих экспериментов Асаф Варди (Assaf Vardi) и его коллеги подвергали родобактериям Sulfitobacter D7 воздействию различных веществ, которые выделяют E. huxleyi в тех или иных обстоятельствах - как при нормальном росте, так и в подавленном состоянии. Микробиологи отслеживали активность разных генов в ответ на то или иное соединение. Работа показала, что к воинственному настроению бактерий подталкивает диметилсульфонпропионат (DMSP), который по мере старения водоросли выделяют все больше.

При накоплении DMSP активность ДНК микробов изменялась и они переходили к питанию водорослями. А вот присутствие в среде бензоатов, напротив, "успокаивало" микробов; это вещество бактерии способны потреблять напрямую. Именно баланс этих соединений, по-видимому, регулирует процессы цветения водоемов. Возможно, что в будущем DMSP позволит бороться с этим явлением, что наносит серьезный ущерб местным экосистемам. Напомним, согласно одной из гипотез, именно с аномальным цветением водорослей могло быть связано обширное Пермское вымирание.

<< Назад: Суперхлеб для похудения 23.02.2023

>> Вперед: Мини-ПК Minisforum Mars MC560 22.02.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов 05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала. Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются на ...>>

Адаптивный полупроводник программируется светом 05.09.2026

Традиционный подход к развизвитю электроники имеет естественные ограничения: уменьшение размеров элементов становится сложнее, а их характеристики после изготовления практически невозможно изменить. Исследователи инженерного факультета Принстонского университета предложили иной путь. Вместо дальнейшего миниатюризирования существующих компонентов они разработали сверхтонкий полупроводниковый материал, способный менять свои свойства под воздействием света. Новый материал имеет толщину всего в несколько молекул, но при этом обладает необычной способностью многократно перестраивать свои электрофизические характеристики. Обычные полупроводники, применяемые в компьютерах и бытовой электронике, в основном получают заданные свойства еще на этапе производства и затем реагируют на поступающие электрические сигналы. Разработка специалистов из Принстона ведет себя иначе: ее параметры можно изменять уже после изготовления устройства. Секрет такой адаптивности заключается в сочетании сверхтонк ...>>

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Линейная оптика Vossloh-Schwabe с равномерным освещением без бликов 04.09.2026

Плоские светильники должны одновременно обеспечивать высокую яркость, равномерное освещение и компактные размеры. При этом одна из главных технических проблем заключается в необходимости распределить свет от множества светодиодов так, чтобы на поверхности не появлялись яркие пятна и участки с недостаточной освещенностью. Компания Vossloh-Schwabe предлагает решить эту задачу с помощью специальной линейной оптики, предназначенной для светодиодов SMD W2. Оптика 1R разработана таким образом, чтобы формировать однородную яркость без бликов и одновременно уменьшать необходимую высоту светильника. Ее конструкция позволяет эффективнее использовать световой поток светодиодов, что особенно важно при создании тонких плоских осветительных систем. Оптическая эффективность достигает 96%, поэтому большая часть излучения направляется на рабочую поверхность, а потери света остаются минимальными. Главная особенность 1R - широкая фотометрическая диаграмма в форме так называемого "крыла летучей мыши ...>>

Теплицы будущего: ранняя диагностика растений и роботизация производства 03.09.2026

Современная теплица постепенно превращается из обычного сооружения для выращивания растений в высокотехнологичную производственную систему. Камеры, сенсоры и роботизированные платформы позволяют получать значительно больше информации о состоянии культуры и использовать ее для принятия решений. Однако само наличие большого количества датчиков еще не гарантирует практической пользы: важно понимать, насколько точны их показания, удобно ли устанавливать оборудование и действительно ли собранные данные помогают производителю. Именно эти вопросы специалисты Harvestis в Хоогстратене, Бельгия, ранее известного как Proefcentrum Hoogstraten, изучали в ходе испытаний современных сенсорных технологий и роботизированных решений. Особое внимание исследователи уделили автоматическому сбору информации о растениях. На демонстрациях в теплицах были представлены системы IUNU и Hortiworld, причем IUNU Luna предназначена для постоянного мониторинга культуры, прогнозирования урожая и оценки качества выпо ...>>

Случайная новость из Архива Стекло, хранящее память человечества на тысячелетия 17.02.2026 Человечество всегда искало способы сохранить знания надолго: от наскальных рисунков и глиняных табличек древних цивилизаций до пергамента Средневековья и современных цифровых носителей. Однако любой существующий сегодня способ хранения информации - будь то жесткие диски, магнитные ленты или флеш-память - имеет ограниченный срок службы, измеряемый годами или десятилетиями. Со временем данные неизбежно деградируют, требуя постоянного копирования и миграции, что создает огромные затраты и риски потери. Теперь исследователи из Microsoft предложили радикально иной подход: кодирование информации непосредственно внутри стекла с помощью сверхбыстрых лазерных импульсов, что обещает стабильность на протяжении тысячелетий. Проект Silica, разрабатываемый специалистами Microsoft Research в Кембридже, использует фемтосекундный лазер для создания крошечных структур - вокселей - внутри объема стекла. Эти воксели представляют собой контролируемые деформации или изменения оптических свойств материала, в которые преобразуются цифровые биты через специальные символические группы. Ричард Блэк, директор по исследованиям проекта Silica, подчеркивает невероятную прочность и долговечность такого носителя: однажды помещенные внутрь стекла данные защищены от воды, тепла, пыли, электромагнитных полей и практически любого внешнего воздействия. Процесс записи оказался поразительно эффективным. Для формирования каждого вокселя требуется всего один лазерный импульс, а разделение луча на четыре независимых потока позволяет одновременно фиксировать информацию в разных точках. В результате достигается скорость записи до 65,9 миллиона бит в секунду. Команда описала, как в куске плавленого кварцевого стекла площадью 12 квадратных сантиметров и толщиной 2 миллиметра удается разместить 301 слой вокселей, обеспечивая полезную емкость 4,84 ТБ - это объем, сопоставимый примерно с двумя миллионами печатных книг. Важным шагом вперед стало освоение более доступного и дешевого материала - боросиликатного стекла, того самого, из которого производят посуду Pyrex. По словам Ричарда Блэка, этот материал гораздо проще в изготовлении, значительно дешевле и не требует сложных условий производства, в отличие от дорогого плавленого кварца. Переход на боросиликат позволил снизить затраты и упростить как запись, так и последующее чтение данных, сохранив при этом выдающуюся стабильность. Чтение информации также полностью автоматизировано: специальная система с камерой и автоматическим микроскопом сканирует стекло, фиксирует изображения вокселей, после чего алгоритмы машинного обучения декодируют их обратно в цифровые данные. Исследователи подчеркивают, что весь цикл - от записи до извлечения - выполняется без ручного вмешательства, что делает технологию надежной и удобной для промышленного применения. Ускоренные тесты старения показали, что воксели в боросиликатном стекле сохраняют целостность более 10 000 лет даже при комнатной температуре. Хотя технология демонстрирует революционные характеристики, ее целевая аудитория - крупные облачные провайдеры и компании, занимающиеся долгосрочным архивным хранением больших объемов данных, а не обычные пользователи или небольшие офисы. Мелисса Террас, профессор цифрового культурного наследия из Эдинбургского университета, не участвовавшая в проекте, высоко оценила достижение, отметив огромный интерес к инертным носителям, не требующим постоянного обслуживания и способным обеспечить долгосрочное управление цифровой информацией.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026