Остроумная нейросеть, противоугонные дрозды и шокированные космологи

Жизнь на Земле появилась благодаря рождению Луны?

О том, как появилась жизнь на планете, ученые могут только строить предположения. Ученые ищут некие свойства, общие для всех живых организмов (а их не очень много) и по ним пытаются понять, что (а главное — почему) случилось на Земле 3,9 миллиарда лет назад.

Ранее ученые из МГУ совместно с американскими коллегами выяснили: состав неорганических компонентов клетки у большинства живых организмов близок к химии геотермального пара (который естественным образом выходит из недр земли). На основе этого предположили: может быть, первые живые клетки появились на геотермальных полях, в водоемах, заполненных конденсатом от термальных источников близ вулканов?

Но есть еще одна загадка: почему самые древние белки, которые есть абсолютно у всех клеточных организмов (а значит, были у общего предка всей жизни на Земле), в качестве помощников клеточных реакций (их называют кофакторами) используют ионы цинка, но не используют железо? Пользуясь логическими построениями, можно предположить: вероятно, та самая, первая клетка, из которой выросла вся жизнь на Земле, возникла в среде, где цинка очень много, а железа очень мало. Но где такое вообще было возможно? Ведь в земных породах цинка в тысячу раз меньше, чем железа.

Ученые провели расчеты и термодинамическое моделирование, в том числе и… процесса рождения Луны. Ведь считается, что Луна образовалась при столкновении малой планеты с юной Землей. По предположениям московских геологов и ученых с факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ, в результате образовался так называемый протоимпактный диск: гигантская область столкновения, температура внутри которой была более 10 тысяч градусов по Цельсию. Вещества (включая, металлы — калий, натрий, медь и — внимание! — цинк) перешли в газообразное состояние в этом адском облаке. Луна оказалась снаружи диска, потом он постепенно остывал, земная протокора остывала тоже, а на нее выпадали затвердевшие металлы. Цинк в металлическом виде на поверхности Земли осел, когда импактный диск остыл примерно до 1 000 градусов.

Земная мантия затвердевала, из нее выделялись углекислый газ, вода, азот и сера — они «старались» держаться ближе к поверхности. И именно из них строится подавляющее количество органических соединений. Паровые зоны под геотермальными полями были очень горячими (300—400 градусов по Цельсию), а подталкивал органику к бурному образованию не кто иной, как металлический цинк, участвовавший в реакциях биополимеризации. То есть, по мнению этой научной группы, древнейшие белки сильно зависят от цинка, потому что в результате образования Луны большое его количество появилось на поверхности Земли в свободной форме, доступной для «сотрудничества» с другими веществами.

— Так что жизнь, скорее всего, возникла в водоемах из геотермального парового конденсата вскоре после образования Луны, т.е. 4,5–4,1 миллиарда лет назад, пока металлический цинк протокоры еще не успел полностью окислиться, — говорит соавтор статьи, профессор факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ Армен Мулкиджанян.

Нейтронное лечение рака эффективнее, если с серебром

В Томском политехническом университете ищут способы усилить эффект от лучевой терапии при лечении рака. Помимо фотонного излучения (включая рентгеновские и гамма-лучи), используется и нейтронное. Оно сильнее повреждает раковую ДНК, а значит, увеличивает эффективность терапии. Такое облучение используют в лечении рака молочной и предстательной желез, саркомы, глиобластомы и немелкоклеточного рака легких.

Но и побочные эффекты от нейтронной лучевой терапии весьма серьезны. В идеале дозу облучения нужно минимизировать, но как при этом сохранить терапевтический эффект? Чтобы усилить действие на клетки опухоли при меньшей дозе облучения, можно использовать радиосенсибилизаторы — вещества, которые повышают чувствительность клеток к радиации. Такие-то вещества и пытаются искать томские ученые.

Выяснилось, что радиосенсибилизаторы на основе наночастиц серебра усиливают, задерживают дозу облучения в раковых клетках. А значит, опухоль гибнет, клетки ее распадаются. Исследователи Томского политеха разработали препарат с наночастицами серебра — его действие и тестировали в своей научной работе.

Биологический эффект оценивали в лабораторном эксперименте: взяли культуры клеток рака молочной железы, рака яичников, лимфобластного лейкоза, глиобластомы и карциномы кожи. Результаты оказались обнадеживающими: наночастицы серебра усиливают эффективность нейтронного облучения клеток рака. Степень усиления составляет от 1,02 до 2,32 раза. Причем глиобластома — одна из самых агрессивных опухолей с плохими прогнозами, бороться с которой пока еще очень сложно — в 1,22—1,47 раза лучше реагировала на нейтронное облучение, если ее клетки подвергались воздействию препарата на основе серебра.

ИИ шутит смешнее, чем человек

Шведские и немецкие ученые провели эксперимент и проверили талант сочинять подписи к мемам у людей и искусственного интеллекта. Участников (включая ИИ) разделили на три сценария. В первом сценарии подписи сочиняли только люди. Во втором им разрешено было использовать GPT-4о. В-третьем ученые предложили придумать текст мема только искусственному интеллекту. Шаблоны были взяты готовые, популярные на момент эксперимента. Рамки текста ограничили тремя возможными темами: работа, еда и спорт.

Оценивали картинки в онлайн-опросе по трем критериям: юмор, креативность и потенциальная вирусность получившегося мема.

Итог такой: ИИ по большей части шутит лучше, чем человек. Мемы с подписями, которые сгенерировал ИИ без помощи человека, набрали в среднем больше баллов по всем трем критериям. Получается, что тест Тьюринга (по крайней мере в мемах) пройден?

Однако не все так плохо. Нейросеть в среднем шутит удачнее, но среди мемов-лидеров по трем категориям большинство — все-таки творчество человека. Из четырех самых смешных мемов три сделаны человеком, один — нейросетью. Среди четверки победителей рейтинга креативности — два человеческих, один — нейросетевой и один создан в сотрудничестве человека и ИИ. И, наконец, потенциальная вирусность показала такие результаты: в лидерах два творения человека вместе с ИИ, один — полностью человеческий и один — нейросетевой.

Успех нейросети авторы эксперимента объясняют тем, что она обучена на гигантских массивах данных. А значит, статистическим методом может вычислить, что больше нравится подавляющей массе пользователей Сети. А вот мемы, созданные людьми, отражают личный опыт — это цепляет аудиторию и может «выстрелить».

Черные дрозды в Поднебесной начали исполнять сигнализацию мопедов

Китайские ученые из Нанкинского университета решили исследовать, влияют ли городские условия на характер пения птиц, живущих в городе. Известно, что черные дрозды — отличные звукоподражатели. К ним и прислушались ученые. Они шесть месяцев записывали пение дроздов в кампусе университета, потом проанализировали аудиоданные. Восемь часов записи пения двадцати шести дроздов — скорее всего, это было серьезное испытание, но они это сделали. Записи эти состояли более чем из трех тысяч песен.

Оказалось, что птицы научились повторять звук одного из самых распространенных транспортных средств в Китае — электромопеда. Причем гудок для пешехода или «пиканье» при блокировке замка птиц не особо интересовали. А вот противоугонную сигнализацию — это пожалуйста. Ее фрагменты услышали в 84 записях пения 13 птиц (напомним, всего их было 26). Причем фрагменты были гармонично вписаны в остальную песню дроздов.

Интересный момент: спектрограмма показала, что акустическая структура таких фрагментов слегка различалась, в зависимости от района, в котором живет та или иная птица. Биологи решили, что это указывает на вторичную мимикрию: дрозд повторяет звук сигнализации, его слышит сосед — и начинает подражать его трелям. Такой вот глухой телефон в исполнении черных дроздов.

Шок и трепет космологов: темная энергия ослабевает

Долгое время физики предполагали, что темная энергия, неотъемлемое свойство пустого пространства, имеет постоянную силу. Считалось, что эта таинственная сила, заставляющая галактики с ускорением разбегаться друг от друга, постоянна. Однако теперь наука, похоже, потеряла одну из космологических констант, «черепаху», на которой покоилась до недавних пор. Новые данные усиленно намекают на то, что эта таинственная сила за последние 4,5 миллиарда лет… ослабла.

Впервые эффект ослабления темной энергии заметили в апреле прошлого года, но 19 марта были представлены данные, которые усилили это предположение. Коллаборация Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) показала данные, которые собрала за три года.

Телескоп DESI стоит в Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне. 5000 роботизированных рук в нем направляют оптическое волокно в выбранные точки, где в его поле зрения попадают те или иные галактики или квазары. Свет подается на чувствительные спектрографы, которые измеряют красное смещение (таким образом можно оценить расстояние от Земли до объекта). Так исследователи DESI создают трехмерную карту истории расширения Вселенной. Анализ включает красные смещения более 30 миллионов галактик и квазаров — в пять раз больше, чем в результатах прошлого года — и охватывает 11 из почти 14 миллиардов лет истории Вселенной.

Еще одна задача проекта DESI — следить за барионными акустическими колебаниями (BAO), которые существовали еще до того, как начали формироваться звезды. Отслеживая, как они меняются в размере, ученые реконструируют, как менялась на протяжении эпох скорость расширения Вселенной (а вслед за ней — и мощность темной энергии).

До прошлого года все космологические данные согласовывались с тем, что темная энергия является космологической константой. А значит, Вселенная продолжает все быстрее расширяться. Но результаты последнего анализа DESI подразумевают, что ускорение замедлилось. Плотность темной энергии — ее количество на кубический метр пространства — сейчас примерно на 10% ниже, чем 4,5 миллиарда лет назад. И если это окончательно подтвердится, то современной физике брошен серьезный вызов и основы космологии придется пересмотреть.