Газировка действительно вредна, как человек изменил мозг собак и кариесу конец

В очередной подборке интересных научных новостей недели:

Сладкая газировка воздействует на организм

Диетологи уже давно заметили связь между потреблением газированных напитков с высоким содержанием сахара и смертностью от целого ряда заболеваний.

Результаты недавно завершившегося исследования на 452 тысячах респондентов в 10 развитых странах дают еще более тревожные результаты - даже напитки с низким содержанием сахара ведут к повышенному риску для здоровья.

Во вторник журнал Американской медицинской ассоциации опубликовал статью, в которой подводятся итоги многолетнего исследования. Общий вывод - люди, которые выпивают два или более стаканов газированных напитков в день, чаще умирают раньше, чем те, кто пьет менее стакана в месяц.

Обнаружены существенные различия в воздействии на здоровье напитков, содержащих сахар, и напитков, которые содержат искусственные заменители сахара. Сладкие напитки связаны с повышенной смертностью от различных заболеваний печени, поджелудочной железы, кишечника. А вот напитки с заменителями сахара небезопасны для сердечно-сосудистой системы.

Есть и хорошая новость. Ученые не обнаружили связи между потреблением газированных напитков и раком, а также болезнью Альцгеймера. А вот болезнь Паркинсона оказалась связанной с употреблением таких напитков.

Исследование велось в период с 1992-го по 2000-й годы в Британии, Германии, Франции, Италии, Нидерландах, Дании, Норвегии, Испании и Швеции. В нем участвовало около 50 ученых во главе с Нилом Мерфи из Международного агентства раковых исследований.

Получены новые данные о первом в истории планеты массовом вымирании видов

Возможно, вы знаете, что палеонтологи насчитывают пять массовых вымираний видов в биологической истории Земли. Об этом свидетельствуют многочисленные находки ископаемых останков. Однако картина оказывается куда сложнее, если верить последним открытиям в области палеонтологии.

Новые данные указывают, что первое крупнейшее вымирание живых организмов на планете произошло более 2 миллиардов лет назад и затронуло прежде всего одноклеточные организмы. При этом масштабы этого события были намного значительнее всех последующих массовых вымираний, включая гибель динозавров.

"Это показывает, что даже в условиях, когда жизнь на Земле представлена одними микробами, мы всё равно сталкиваемся с катастрофическим вымиранием таких организмов", - говорит геолог Малколм Ходжскисс из Стэнфордского университета.

Речь идет о периоде, отдаленном от нас на 2,4 млрд лет. Тогда кислорода в земной атмосфере было мало, он присутствовал в основном в воде и в горных породах.

Затем в океанах появились первые цианобактерии, которые обладали способностью к фотосинтезу. Деятельность этих сине-зеленых бактерий, живших в воде, привела к резкому повышению содержания кислорода в атмосфере. Это изменение получило название "Большой кислородной катастрофы", которая случилась примерно 2,4 млрд лет назад и привела к резкой перестройке всей биосферы, появлению многоклеточных форм жизни и даже к так называемому гуронскому оледенению, когда 90% поверхности планеты оказалось подо льдом.

Однако через 300 млн лет содержание кислорода в атмосфере резко снизилось, что привело к исчезновению множества видов одноклеточных организмов.

Причина этого явления до сих пор остается неясной. Палеонтологи из Стэнфорда решили проанализировать изотопный состав отложений минерала барита, который присутствует на островах Белчера на севере Канады. Эти отложения сформировались миллиарды лет назад и мало изменились.

Изучив химический состав этих древних пород, ученые обнаружили в нём аномальное соотношение трех стабильных изотопов кислорода. Это означает, что около 2 млрд лет назад, вскоре после кислородной катастрофы, в атмосфере в большом объеме появились редкие изотопы кислорода. Это должно было привести к резкому сокращению популяции бактерий - возможно, в 200 раз.

Вероятно, сокращение было вызвано значительным уменьшением количества питательных веществ, поступающих в биосферу, что, в свою очередь, ознаменовало завершение кислородной катастрофы. Возможно, для жизнедеятельности сине-зеленых бактерий тогда не хватало прежде всего фосфора. Цианобактерий в питательном бульоне мирового океана оказалось слишком много.

Полученные данные подтверждают теорию "выброса кислорода", которая предполагает, что пик развития цианобактерий привел к дефициту питательных веществ и вымиранию организмов, что, в свою очередь, привело к снижению содержания кислорода в атмосфере.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Человек изменил не только внешний вид собак, но и их мозг

За тысячи лет, прошедшие с момента одомашнивания собак, искусственный отбор привел к появлению самых разных по размерам и внешнему виду пород - от бульдогов до пуделей.

И вот теперь выясняется, что воздействие человека на собак было куда более глубоким - изменилась структура их мозга.

Нейрофизиолог Эрин Хехт и её коллеги из Гарвардского университета собрали библиотеку томографических МРТ-сканов мозга 62 чистокровных собак 33 различных пород.

Анализ и сравнение этих сканов привели исследователей к выводу, что все эти собаки имеют общую особенность - в их мозге выделено шесть областей, которые активируются при определенном поведении, причем по-разному у разных пород собак. Это может объяснять различия в поведении собак разных пород - например, почему овчарки колли легко обучаются пасти стада овец, а некоторые гончие способны по запаху определять наличие раковой опухоли у человека.

Каждая из этих шести областей мозга коррелирует с определенным типом поведения, пишут исследователи в журнале Neuroscience. Боксеры и доберманы демонстрируют существенные отличия от других пород в активности района мозга, который связан с обработкой зрительной и обонятельной информации. Собаки, выведенные для спортивных целей, проявляют особую активность районов мозга, ответственных за эмоции - страх, стресс и тревожность.

Хехт особенно интересовалась различиями между нейроактивностью у собак, выводившихся для охоты на видимую добычу, по сравнению с собаками, которые охотятся на основе способности воспринимать запахи.

Охотничьи собаки, которые вынюхивают добычу, проявляли активность не в примитивных областях мозга, ответственных за восприятие запахов, а в тех областях, которые связаны со способностью собаки понимать и передавать информацию человеку.

"Я часто слышала, как дрессировщики, которые обучают охотничьих собак, говорят, что они не должны учить собак распознавать запахи, а должны учить их способам сообщать об этом хозяину", - говорит Эрин Хехт.

Новый способ регенерации зубной эмали

Зубная эмаль - самое твердое вещество в человеческом организме, и она не восстанавливается. Миллиарды людей страдают от кариеса и других заболеваний, связанных с утратой зубной эмали.

Впервые китайские ученые получили жидкий раствор, который в состоянии вызывать рост новых слоев эмали на поврежденной поверхности зуба.

Зубная эмаль образуется в процессе биоминерализации, в ходе которого особые клетки - амелобласты - выделяют белки, постепенно образующие прочную внешнюю оболочку зуба.

Проблема в том, что амелобласты присутствуют в организме только в период закладки и формирования зубов, что означает, что зубы взрослого человека не обладают способностью к регенерации эмали.

Ученые и ранее испытывали различные методы искусственного стимулирования реминерализации эмали, но, как считают исследователи из Чжэцзянского университета в Китае, эти попытки терпели неудачу из-за того, что не удавалось воспроизвести сложную кристаллическую структуру эмали в искусственных условиях.

Однако похоже, что китайским ученым удалось решить эту задачу.

"Мы можем сообщить, что наноматериал, состоящий из ионных кластеров фосфата кальция, может быть использован для генерации слоя, на котором начинается кристаллизация гидроксиапатита зубной эмали", - пишут исследователи во главе с Жаоминем Лю, специалистом в области биоматериаловедения.

Это достижение основано на использовании нового типа ионных кластеров фосфата кальция (CPIC), которые имеют размер всего в 1,5 нанометра в диаметре.

Эти наночастицы стабилизировались в спиртовом растворе с помощью легколетучего вещества триэтиламин, предотвращающего их слипание.

Когда этот желеобразный материал наносился на зуб, кластеры успешно прикреплялись к естественной эмалевой поверхности, создавая твердый слой толщиной до 2,8 микрометров в течение 48 часов.

Хотя это в сотни раз меньше естественной толщины эмалевого покрытия зуба человека, исследователи считают, что повторное применение этого метода может создавать достаточно толстый слой искусственной эмали.

Главная задача исследователей теперь - испытание нового метода на токсичность.

Статья об этом публикуется в журнале Science Advances.