Горы удивили ученых скоростью роста

Геологи из Университета Рочестера, штат Нью-Йорк, установили, что горы могут испытывать бум роста, в результате которого их высота может удвоиться в течении всего лишь двух-четырех миллионов лет. Эти показатели превосходят предсказываемые предыдущими теориями в несколько раз.

С точки зрения современной теории геоформаций, горы возникают как искривления континентальных тектонических плит в том месте, где континентальная плита встречается с океанической. При этом образуется гряда не только на поверхности, но и с нижней стороны плиты. Нижняя гряда действует как якорь, не давая горам на поверхности свободно расти. Считается, что со временем мантия растворяет этот якорь, устраняя препятствия к росту.

Профессор Университета Рочестера Кармала Гарционе решила проверить эту теорию. Группе исследователей под ее руководством удалось собрать данные, которые показывают, что рост горной гряды Анд не укладывается в подобную схему. Ученые выясняли возраст геологических отложений на различных высотах. Установив таким образом зависимость высоты Анд от времени, геологи определили, что около четырех миллионов лет назад горы испытали неожиданный бум роста.

Профессор Гарционе считает, что всему виной так называемое явление отслоения – геологический феномен, фактических подтверждений которому не было до сих пор. Идея отслоения заключается в том, что через некоторое время нижняя горная гряда сильно нагревается, и вся она или ее часть может отслоиться, потонув в раскалённой мантии. Это похоже на то, как отваливаются под собственным весом сосульки на карнизе крыши.

Предложенная учеными теория быстрорастущих гор может помочь в изучении влияния геологических изменений на эволюцию и формирования климата.

IBM разработала процессор с водяным охлаждением

Сотрудники лаборатории IBM в Цюрихе создали прототип многослойного процессора с водяным охлаждением, сообщается в пресс-релизе IBM. В работе над новым чипом также принимали участие представители берлинского института имени Фраунгофера (Fraunhofer Institute in Berlin).

Сообщается, что многослойная процессорная сборка позволяет значительно увеличить число соединений между компонентами процессора и существенно сократить расстояние между транзисторами, по сравнению с обычными процессорами. Однако у подобной системы есть недостаток - она выделяет очень много тепла, а классические способы охлаждения для нее не эффективны.

Для решения данной проблемы инженеры IBM установили внутрь процессора тончайшие металлические капиляры. По ним под давлением подается охлажденная дистиллированная вода, забирающая значительную часть тепла, выделяемого процессором.

Ожидается, что первые многослойные процессоры с водяным охлаждением будут установлены в суперкомпьютеры через 5-10 лет.

Ранее IBM представила суперкомпьютер с системой водяного охлаждения Hydro-Cluster. Это позволило сократить количество кондиционеров, устанавливаемых в зале вычислительного центра, на 80 процентов. Общее энергопотребление системы снизилось на 40 процентов.

Ученые воссоздали образ примитивных клеток

Ученые из Гарвардского университета создали модель примитивной живой клетки - или протоклетки, которая способна реплицировать свою ДНК. Ученые, чья работа опубликована в журнале Nature, показали, что клеточная мембрана протоклетки, состоящая только из жирных кислот, способна пропускать молекулы, необходимые для метаболизма клеток.

Клетки современных живых организмов снаружи ограничены мембраной, состоящей из различных жирных кислот и белков. Часть белков мембраны - это каналы, которые пропускают определенные вещества и молекулы внутрь клетки. Белки - сложные органические молекулы, которые синтезируются на матрице, состоящей из нуклеиновых кислот - РНК. Считается, что белки возникли в эволюции позже, чем нуклеиновые кислоты, так как они не способны воспроизводить сами себя без помощи других белков или РНК.

С другой стороны, жирные кислоты в водных условиях способны к самоорганизации в пузырьки или мицеллы. Молекула жирной кислоты состоит из заряженной или полярной "головки" и длинного неполярного "хвоста". В водных растворах гидрофобные "хвосты" стремятся максимально отдалиться от ионов раствора, а заряженные "головки", наоборот, "охотно" с ними взаимодействуют. Оптимальной пространственной структурой, которая позволяет "хвостам" минимально, а "головкам" максимально контактировать с раствором, являются пузырьки или мицеллы. В них "головки" жирных кислот обращены наружу, а хвосты - внутрь. В случае, если внутреннее содержание пузырька также богато ионами, жирные кислоты образуют двухслойные пузырьки: "головки" обращены внутрь и наружу пузырька, а "хвосты" взаимодействуют только друг с другом.

Согласно представлениям большинства ученых, протоклетки представляли собой именно такие пузырьки из жирных кислот, внутри которых происходило удвоение нуклеиновых кислот. Этот процесс может проходить и вне пузырьков, однако в этом случае "потомство", полученное при удвоении, теряется и, соответственно, невозможна эволюция - отбор молекул по каким-либо признакам.

До сих пор возможность проникновения требуемых для удвоения нуклеиновых кислот молекул внутрь мембраны оставалась под сомнением. В безбелковом мире реакцию репликации осуществляли сами нуклеиновые кислоты (в современных клетках этим "заняты" белки). Строительными блоками выступают нуклеотиды - заряженные молекулы. Исследователи продемонстрировали, что мембраны, состоящие из определенных жирных кислот, способны пропускать заряженные молекулы внутрь пузырьков.

Когда ученые добавляли к пузырькам с нуклеотидами специально синтезированную молекулу РНК, которая способна катализировать реакцию удвоения рибонуклеиновой кислоты, ее количество внутри пузырьков увеличивалось. То есть, внутри пузырьков проходил синтез нуклеиновых кислот.

Работа исследователей может оказаться полезной для понимания того, как формировались живые системы. В научном мире существует несколько основных теорий, объясняющих это, однако единого мнения пока не сложилось.