Биологи проследили эволюцию растений в ответ на изменение климата по всему миру

Метан – мощный парниковый газ, который за 20-летний период удерживает примерно в 80 раз больше тепла, чем углекислый газ. По оценкам учёных, на его долю приходится около 30% глобального потепления. К счастью, метан распадается в атмосфере относительно быстро – как правило, в течение 10 лет.

Когда подводный вулкан Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай извергся в 2022 году, он выбросил в воздух над южной частью Тихого океана примерно 2,9 миллиарда тонн пепла и газа. Согласно новому исследованию, извержение также частично "убрало за собой".

Учёные подсчитали, что извержение высвободило около 330 гигаграммов метана – это примерно столько же, сколько ежегодно производят более 2 миллионов коров. Однако результаты работы показали, что химические реакции внутри вулканического шлейфа уничтожали около 900 мегаграммов метана в сутки, что эквивалентно дневным выбросам тех же 2 миллионов коров. Более того, облако продолжало разрушать собственное метановое загрязнение на протяжении 10 дней, дрейфуя в сторону Южной Америки.

Снижение выбросов метана от промышленных процессов и сельского хозяйства критически важно для смягчения последствий изменения климата, однако не все источники метана можно контролировать. Часть выбросов связана с естественными процессами – микробным разложением или вулканической активностью. Чтобы справиться с метановым загрязнением из таких источников, исследователи ищут способы ускорить естественный распад атмосферного метана.

Именно такой механизм и обнаружили авторы работы. С помощью спектрометра TROPOMI на борту спутника Sentinel-5P Европейского космического агентства учёные установили, что вулканический шлейф содержал необычно высокие концентрации формальдегида – короткоживущего промежуточного соединения, которое образуется при распаде метана. Формальдегид существует всего несколько часов, прежде чем разложиться на углекислый газ и воду, но в шлейфе он сохранялся в высоких концентрациях более недели. Это указывало на непрерывное разрушение метана.

Предыдущие исследования показали, что когда пыль из Сахары переносится ветром над Атлантическим океаном, она смешивается с морскими брызгами и образует аэрозоли солей железа. При взаимодействии солнечного света с этими частицами высвобождаются атомы хлора, ускоряющие разложение метана.

Учёные полагают, что аналогичный механизм сработал и внутри вулканического облака – морская вода, поднятая в атмосферу извержением, смешалась с пеплом, и эта смесь под воздействием солнечного света породила высокореактивные атомы хлора.

Полученные данные дают дополнительные доказательства того, что этот механизм можно использовать для снижения концентрации метана в атмосфере – если инженеры найдут безопасный, эффективный и экономически оправданный способ его воспроизвести.

Уже предложены некоторые стратегии: строительство реакторов, которые извлекают метан из воздуха и пропускают его через насыщенный хлором рассол, или контролируемый распыл атомов хлора непосредственно в атмосферу, хотя последний вариант может иметь непредвиденные экологические последствия.

Одна из ключевых проблем в разработке подобных технологий – точное измерение количества удалённого метана.

Исследователи надеются, что их результаты вдохновят больше инженеров использовать атомы хлора в качестве агента для удаления метана и подтверждать эффективность своих подходов с помощью спутниковой спектроскопии.

Источник

Последний отчет Всемирной метеорологической организации подтверждает тревожную тенденцию: период с 2015 по 2025 год официально признан самым теплым за все время наблюдений. Несмотря на небольшие годовые колебания, общая динамика указывает на необратимые изменения биосферы, рекордный уровень концентрации углекислого газа и стремительное сокращение ледяного покрова в полярных регионах планеты.

Теплеющий океан. Часто мы судим о потеплении по температуре воздуха, но это лишь самый очевидный момент. Океан обладает колоссальной теплоемкостью, и он работает как гигантский накопитель тепла. То, что 91% избыточной энергии поглощается водой, означает скрытый и инерционный характер процесса. Даже если завтра мы полностью прекратим выбросы, накопленное в океанах тепло будет влиять на климат и уровень моря еще столетиями, вызывая расширение воды и таяние шельфовых ледников.

Согласно отчету Всемирной метеорологической организации «Состояние глобального климата 2025», человечество вышло на опасное температурное плато. Прошлый год вошел в тройку самых жарких, уступив лишь абсолютному рекорду 2024 года. Ученые фиксируют не только рост приземных температур, но и беспрецедентный нагрев океана, а также минимальные показатели площади морского льда в Арктике и Антарктике с 1979 года.

Исследователи подчеркивают, что скорость происходящих перемен не оставляет сомнений в их природе. Как отмечает климатолог Сара Перкинс-Кирпатрик из Австралийского национального университета: «Мы, похоже, вступаем в новую эру, где температуры будут значительно выше, чем те, что были десять лет назад».

Последние три года продемонстрировали такие масштабные сдвиги, которые могут быть только результатом глобального изменения климата, вызванного антропогенным воздействием. Накопление парниковых газов — углекислого газа, метана и оксида азота — достигло пиковых значений за последние два миллиона лет, что выводит систему за пределы естественной изменчивости.

Энергетический дисбаланс планеты

Важным нововведением отчета стало включение показателя энергетического дисбаланса Земли (EEI). Этот параметр точнее отражает суть происходящего, чем привычные замеры температуры воздуха. EEI представляет собой разницу между энергией, которую планета получает от Солнца, и той, что излучается обратно в космос.

Из-за плотного слоя парниковых газов излишки тепла остаются в земной системе. В 2025 году этот дисбаланс достиг максимума за всю историю наблюдений с 1960 года. Специалисты считают, что атмосфера поглощает лишь около 1% избыточного тепла, в то время как более 91% уходит в мировой океан. Это делает показатель EEI гораздо более надежным индикатором долгосрочного потепления, так как он менее подвержен краткосрочным искажениям от извержений вулканов или климатических циклов вроде Ла-Нинья.

Помимо экологических последствий, жара провоцирует гуманитарные кризисы: изменение режима осадков создало идеальные условия для размножения комаров, что сделало лихорадку денге самой быстрорастущей вирусной угрозой в мире.

Источник

Исследователи из Вагенингенского университета в Нидерландах проанализировали 385 научных работ и обнаружили критическое расхождение между математическими моделями геоида и реальным уровнем моря. Ученые создали новую систему оценки на базе суперкомпьютеров, объединив четыре модели высот с актуальными данными измерений для уточнения прогнозов в прибрежных зонах.

Динамический топографический эффект. Разница между геоидом и реальной поверхностью океана называется топографией поверхности моря. Она возникает из-за того, что вода в океане постоянно движется. Океанические течения, такие как Гольфстрим, буквально «накладывают» слои воды друг на друга, создавая возвышенности и впадины относительно гравитационного уровня. В дельтах рек ситуацию осложняет плотность воды и локальные ветры. Игнорирование этих «неровностей» в моделях приводит к тому, что прибрежные дамбы проектируются исходя из неверной нулевой отметки, что делает их бесполезными при реальном шторме.

Современная наука о климате столкнулась с серьезным вызовом: основные данные, на которых строятся прогнозы затопления побережий, оказались недостаточно точными. Проблема кроется в использовании геоида — математической модели формы Земли, учитывающей гравитацию и вращение планеты. Ученые считали, что геоид является надежной точкой отсчета для определения среднего уровня моря. Но эта модель описывает «покоящийся» океан, полностью игнорируя динамические факторы: приливы, течения и ветровые нагоны.

В то время как в Северной Европе или США погрешность минимальна, в Юго-Восточной Азии и Индо-Тихоокеанских регионах разрыв между теоретической моделью и реальностью достигает опасных значений. Работа опубликована в журнале Nature.

Филип Миндерхауд, соавтор исследования, начал подозревать неладное еще в 2015 году во время работы в дельте Меконга, когда выяснилось, что реальная высота суши там значительно ниже, чем предсказывали расчеты.

Слепое пятно глобальных прогнозов

Двухлетний анализ сотен публикаций показал, что в 99% случаев ученые либо игнорировали прямые измерения уровня моря, полагаясь только на геоид, либо некорректно комбинировали наборы данных. Это приводит к систематической недооценке рисков для густонаселенных низменных районов.

По словам Миндерхауда, масштаб ошибок может превышать показатели подъема воды за целое столетие. Исследователь отмечает: «Большинство ученых, похоже, не осознают, что при оценке воздействия на прибрежные зоны необходимо использовать и правильно согласовывать измерения как суши, так и моря».

Теперь, когда этот просчет обнаружен, авторы предлагают отказаться от использования старых моделей в пользу динамических систем, обсчитанных на суперкомпьютерах. Как подчеркивает Миндерхауд: «Теперь, когда мы обнаружили это слепое пятно, научное сообщество сможет делать более точные оценки для прибрежных районов и городов по всему миру».

Источник

Специалисты Потсдамского института изучения климата проанализировали пять крупнейших наборов температурных данных, чтобы подтвердить факт резкого ускорения нагрева планеты. Исследование показало, что за последние десять лет темпы потепления выросли на 75% по сравнению с периодом с 1970 по 2015 год, что ставит под угрозу выживание экосистем.

Почему так надеялись на Эль-Ниньо. Эль-Ниньо — это природный феномен, при котором поверхностные воды в экваториальной части Тихого океана становятся аномально теплыми, выбрасывая колоссальное количество энергии в атмосферу. Ученые надеялись, что рекордная жара последних лет вызвана именно этим временным «перегревом», а не фундаментальным сдвигом в климате. Если бы было виновато Эль-Ниньо, то после его завершения наступила бы фаза охлаждения (Ла-Нинья), и температуры стабилизировались бы. Но данные показывают, что планета продолжает бить рекорды несмотря на океанические циклы, что подтверждает ускорение самого процесса потепления.

Вопрос о том, ускоряется ли глобальное потепление является предметом обсуждения научным сообществом. Новая работа, опубликованная в журнале Environment: Science and Policy for Sustainable Development, утверждает: темпы глобального потепления значительно ускорились за последние десять лет.

Это означает, что человечество может преодолеть критические температурные пределы гораздо раньше, чем прогнозировалось. 2024 год стал самым жарким за всю историю наблюдений, завершив собой рекордно теплое десятилетие. Последствия этого избыточного тепла очевидны: по всему миру прокатились разрушительные волны жары, ураганы, лесные пожары и наводнения, вызванные климатическими изменениями. Сложность оценки долгосрочного тренда заключалась в «шуме» — естественных колебаниях климата, таких как извержения вулканов, солнечные циклы и явление Эль-Ниньо, которые могут временно маскировать реальную динамику.

Авторы применили тщательный статистический анализ, чтобы отфильтровать кратковременные природные факторы. Выяснилось, что если с 1970 по 2015 год Земля нагревалась примерно на 0,2 градуса Цельсия за десятилетие, то в период с 2015 по 2025 год этот показатель подскочил до 0,35 градуса. Это самый высокий темп роста с начала ведения записей в 1880 году.

Стефан Рамшторф, соавтор работы и руководитель отдела анализа земной системы, отмечает серьезность ситуации: «Мы считаем, что первыми показали статистически значимое ускорение». Ранее подобные опасения высказывались другими климатологами, но именно новое исследование подтвердило гипотезу цифрами.

Угроза горячего будущего

Научные прогнозы предполагали, что международно согласованный предел потепления в 1,5 градуса Цельсия будет достигнут в 2030-х годах. Но при сохранении выявленной динамики мир переступит эту черту еще до 2030 года. За этим порогом воздействие климатических изменений начнет превышать способность людей и природных систем к адаптации.

Несмотря на научный консенсус, в мире наблюдается обратная реакция против активных климатических мер. Особенно это заметно в политической среде, где очевидные доказательства надвигающейся катастрофы иногда игнорируются. Исследователи подчеркивают, что планета продолжит нагреваться до тех пор, пока выбросы углерода не достигнут нуля, и текущее ускорение лишь сокращает время, оставшееся у человечества на принятие решительных мер по спасению привычного климата.

Ссылка

Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) выпустило предупреждение о приближающемся климатическом явлении Эль-Ниньо, которое в этом году обещает стать одним из самых разрушительных в современной истории.

Учёные предупреждают о волне прибрежных наводнений вдоль Западного и Восточного побережий США.

Исследователь Уилльям Свит сообщил в официальном заявлении:

Первый удар – это десятилетия повышения уровня моря, из-за которого вода во многих прибрежных населённых пунктах уже подступает к краю. А теперь, со вторым ударом в виде сильного Эль-Ниньо, прибрежные сообщества столкнутся с более частыми, глубокими и масштабными наводнениями во время приливов на обоих побережьях.

Эль-Ниньо представляет собой часть циклического климатического явления, вызванного изменением направления ветров и температуры поверхности океана. В тёплой фазе пассаты вдоль экватора ослабевают и смещаются вверх, прогревая северные океаны.

В холодной фазе, известной как Ла-Нинья, происходит обратный процесс – пассаты усиливаются, охлаждают Тихий океан у западного побережья Америки и гонят тёплые воды в сторону Азии.

Цикл переключается между фазами каждые 2–7 лет по нерегулярному графику и приносит разрушения разной степени.

Нынешний год, по прогнозам, грозит стать исторически катастрофическим. По расчётам учёных, Эль-Ниньо повысит температуру поверхности воды в восточной тропической части Тихого океана на 5,4 градуса по Фаренгейту (около 3 градусов по Цельсию).

Эксперты отмечают, что аналогичный сдвиг произошёл в 1877–1878 годах – тогда был зафиксирован сильнейший Эль-Ниньо в истории наблюдений, который привёл к глобальному голоду и гибели более 50 миллионов человек по всему миру.

Современные продовольственные цепочки поставок значительно надёжнее, чем 150 лет назад, однако сами цифры дают представление о том, насколько разрушительной может оказаться разница всего в несколько градусов температуры океана.

ссылка

Ученые Колумбийского университета и Университета Буффало в рамках проекта GreenDrill провели уникальное бурение на северо-западе Гренландии. Изучив осадочные породы, извлеченные из-под толщи льда, исследователи доказали, что ледяной купол Прудо полностью исчезал в середине голоцена около 7000 лет назад под влиянием естественного потепления.

Для определения времени таяния льда ученые использовали метод люминесцентного датирования. Когда песок или почва оказываются погребены под слоем льда, в минеральных зернах накапливаются электроны. Как только свет вновь падает на них, накопленная энергия высвобождается в виде свечения. Измерив этот «световой сигнал», физики узнали, что почва под куполом Прудо в последний раз видела солнце чуть более семи тысяч лет назад.

Новые данные свидетельствуют о том, что ледяной купол Прудо, который сегодня имеет толщину около 500 метров и занимает площадь порядка 2500 квадратных километров, полностью растаял примерно 7100 лет назад. Это произошло в эпоху голоцена — периода относительной климатической стабильности, когда зарождалось земледелие и человеческая цивилизация. Работа опубликована в журнале Nature Geoscience.

Исследование показало, что ледник крайне чувствителен даже к незначительным температурным колебаниям. Гренландия в этой части оставалась свободной от льда в течение тысяч лет, так как температуры тогда были всего на 3–5 градусов Цельсия выше современных. Это открытие радикально меняет представления ученых о масштабах отступления ледяного щита в прошлом.

Для получения этих сведений ученым пришлось пробурить 500 метров фирна и льда, чтобы добраться до древнего грунта, скрытого от глаз человека на протяжении тысячелетий.

Уроки прошлого для будущего

«Если естественное, мягкое изменение климата той эпохи растопило купол Прудо и заставило его отступать на протяжении тысяч лет, то начало его повторного сокращения под воздействием современного антропогенного изменения климата может быть лишь вопросом времени», — отмечает соавтор работы Джейсон Брайнер из Университета Буффало.

Сейчас человечество приближается к температурным показателям того времени, и прогнозы указывают, что аналогичный уровень потепления в этом регионе может быть достигнут уже к 2100 году.

Анализ уязвимых краев Гренландского ледникового щита позволяет точнее прогнозировать подъем уровня Мирового океана и определять, какие прибрежные регионы первыми окажутся в зоне риска. Изучение коренных пород под ледником дает прямые доказательства того, как именно реагирует ледяной щит на потепление, что критически важно для создания точных климатических моделей будущего.

ссылка

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили, что океанические процессы способны не только охладить планету, но и вызывать глобальное оледенение. Исследователи создали компьютерную модель, которая впервые объясняет, как Земля могла полностью покрываться льдом в прошлом.

Когда водоросли массово размножаются и затем умирают, их разложение бактериями потребляет огромное количество растворенного кислорода. В бескислородных условиях на морском дне железо и марганец меняют свою химическую форму, переставая связывать фосфор в отложениях. Вместо этого фосфор высвобождается обратно в воду, подпитывая новые поколения водорослей. Этот самоусиливающийся цикл может продолжаться тысячелетиями, постепенно захоранивая в океанических осадках столько углерода, что атмосфера истощается и планета входит в ледниковый период.

На протяжении большей части истории Земли ученые считали главным природным термостатом планеты медленное разрушение силикатных горных пород. Дождевая вода поглощает углекислый газ из атмосферы, попадает на открытые породы и постепенно растворяет их. Высвободившиеся углерод и кальций в конечном итоге попадают в океаны, где становятся строительным материалом для раковин и известняковых рифов, запирая углерод на сотни миллионов лет. Но ученые обнаружили новый природный «термостат». Работа опубликована в журнале Science.

«Когда планета нагревается, породы выветриваются быстрее и поглощают больше CO2, позволяя Земле снова остыть», — объясняет соавтор работы Доминик Хюльсе. Но бывали времена, когда планета полностью замерзала, покрываясь льдом от полюса до полюса. Одного выветривания пород недостаточно для объяснения таких драматических похолоданий. Так что же происходило?

Глобальное потепление может «качнуть» климат в сторону похолодания

Ключ к разгадке кроется в том, как океан накапливает углерод. При повышении уровня CO2 в атмосфере и потеплении больше питательных веществ, таких как фосфор, смывается в море. Они подпитывают цветение водорослей, которые поглощают углерод в процессе фотосинтеза. Когда водоросли умирают, они опускаются на дно океана, унося с собой углерод.

На графике показана временная эволюция (от темных до светлых цветов) смоделированного изменения средней глобальной температуры приземного воздуха (ось y) по отношению к запасам фосфатов в океане (ось x). Выделены различные состояния повышения и понижения глобальной температуры (°C) и запасов P (в виде изменения в %) наряду с возрастом [тысячи лет (kyr)]. Черные и красные стрелки на вставках обозначают потоки C и P соответственно. Pco2, парциальное давление CO2 в атмосфере 

В более теплом климате бурный рост водорослей приводит к снижению уровня кислорода в воде. При дефиците кислорода фосфор чаще перерабатывается, а не захоранивается в отложениях. Это создает мощную обратную связь: больше питательных веществ — больше водорослей, которые при разложении потребляют больше кислорода, что высвобождает еще больше питательных веществ. Одновременно огромные объемы углерода оказываются в морских отложениях, что в конечном итоге охлаждает планету.

Ученые разработали компьютерную модель климатической системы Земли, учитывающую эти сложные взаимодействия. «Эта более полная модель земной системы не всегда стабилизирует климат постепенно после фазы потепления, скорее она может охладить Землю значительно ниже ее первоначальной температуры — процесс, хотя этот процесс может занять сотни тысяч лет. В компьютерной модели это может спровоцировать ледниковый период», — поясняет Хюльсе.

Результаты показывают: когда уровень кислорода в атмосфере был ниже, как в далеком прошлом Земли, эти питательные обратные связи усиливались и могли вызвать суровые ледниковые периоды ранней геологической истории. Сегодня, когда люди добавляют больше CO2 в атмосферу, модель предсказывает возможное охлаждение в долгосрочной перспективе, но следующее похолодание, если оно все-таки начнется будет мягче того что, произошло 600 миллионов лет назад, из-за более высокого содержания кислорода в атмосфере.

Тридцать три градуса в комнате – температура, при которой плавится не только мороженое и мозги, но и здравый смысл владельцев домашней электроники. Когда ISP-модем превращается в раскалённый кирпич и роняет соединение каждые полчаса, в ход идут методы, от которых у любого инженера встанут дыбом волосы.

Одним из таких методов стало размещение модема в пластиковом ведре в окружении аккумуляторов холода – тех самых, что обычно кладут в сумки-холодильники.

Логика понятная: раз гаджет греется, надо его остудить. Проблема в том, что холодные поверхности – сами пакеты и охлаждённые ими участки корпуса – опускаются ниже точки росы влажного воздуха, и на них тут же выпадает конденсат. Вода стекает в вентиляционные щели и оседает на плате.

Корень проблемы при этом не столько в жаре, сколько в самом железе. Современные модемы стандарта DOCSIS 3.1 потребляют ощутимо много энергии и нуждаются в нормальной вентиляции, а провайдерские коробочки часто щеголяют одной маленькой щелью на дне корпуса вместо полноценной перфорации.

Отдельный нюанс – природа сбоев. Когда соединение падает в жару, виноват не всегда модем. Кабельные усилители и узлы провайдера, стоящие на улице, тоже перегреваются, а старая коаксиальная инфраструктура в экстремальную погоду начинает сыпаться сама по себе.

Здравые альтернативы ведру со льдом существуют. Поставить модем вертикально для лучшей продуваемости, направить на него настольный вентилятор, в крайнем случае – вскрыть корпус и налепить термопрокладки на греющиеся чипы.

Радикальный вариант для арендованного оборудования – дождаться, пока оно умрёт естественной смертью, и потребовать у провайдера замену на что-то посовременнее.

ссылка

Ученые из Мельбурнского университета реконструировали климатическую историю планеты за последние 540 миллионов лет. Исследование показало, что глобальное потепление и похолодание зависят от баланса углерода в зонах расхождения и столкновения тектонических плит, а не только от вулканической активности.

Понятие субдукции является ключевым для понимания того, как планета «избавляется» от излишков углекислого газа. Когда тяжелая океаническая плита сталкивается с легкой континентальной, она ныряет под нее, унося в мантию скопившиеся на дне известняки и остатки органики. Этот процесс работает как гигантский конвейер. Если бы этот механизм остановился, углерод не возвращался бы в недра, и атмосфера могла бы стать непригодной для жизни из-за перегрева. Но часть этого углерода возвращается обратно через извержения вулканов, замыкая цикл. Сложность в том, что тектоника работает крайне медленно, и природный баланс, который она поддерживает, не успевает компенсировать стремительные выбросы углерода, вызванные деятельностью человека в последние столетия.

На протяжении сотен миллионов лет климат Земли претерпевал колоссальные изменения, переходя от состояния «ледяного дома» к режиму «парника». Традиционно считалось, что главным рычагом этих процессов была активность вулканических дуг в зонах столкновения плит, которые выбрасывали углекислый газ в атмосферу.

Но новое исследование, опубликованное в журнале Communications Earth & Environment, доказывает, что механизм глубокого углеродного цикла гораздо сложнее. Используя компьютерное моделирование, авторы проследили путь углерода от океанического дна до раскаленных недр планеты.

Оказалось, что ключевую роль играют не только зоны субдукции, где плиты уходят в мантию, но и срединно-океанические хребты и континентальные рифты, где кора расходится. Океан поглощает огромные объемы углекислого газа, депонируя его в богатых углеродом породах и осадках на морском дне. Эти отложения перемещаются тектоническими плитами и со временем попадают в зоны переработки, создавая глобальный круговорот, определяющий температурный режим планеты на геологических масштабах времени.

Эволюция планктона и новый баланс

Исследование подчеркивает, что доминирование определенных тектонических процессов менялось с течением времени. Ученые обнаружили, что до появления определенных форм жизни именно рифтовые зоны были основными поставщиками углерода.

Ситуация изменилась около 200 миллионов лет назад с появлением планктонных кальцификаторов — крошечных организмов, которые превращают растворенный углерод в кальцит. Как отмечают авторы работы: «Высокая доля углерода, выбрасываемого в атмосферу вдоль вулканических дуг за последние 120 миллионов лет, в основном обусловлена богатыми углеродом осадками, которые создали эти организмы».

Таким образом, биологическая эволюция изменила химический состав тектонического «сырья». До этого момента выбросы из срединно-океанических хребтов вносили более весомый вклад в парниковый эффект. Сегодняшнее понимание этих глубоких процессов критически важно для прогнозирования будущих климатических сценариев. Мы видим, что климат Земли — это результат тонкого баланса между выбросами из недр и захоронением углерода в океанических осадках, который поддерживается движением плит под нашими ногами.

отсюда

Исследователи из США и Китая определили генетические механизмы, лежащие в основе разнообразия форм листьев у растений. Полученные данные позволят адаптировать растения к разным климатическим зонам и повысить их урожайность путем управления формированием листьев на генетическом уровне.

Форма, размер, структура и сложность строения листьев растений могут значительно отличаться даже у разных сортов одного вида, не говоря уже об их общем многообразии в природе. Наблюдаемые различия возникли не совсем случайно. Они обусловлены необходимостью терморегуляции, управления водным режимом листа и адаптации растений к условиям окружающей среды, таким как влажность воздуха и количества солнечного света. 

Разнообразие листьев определяется главным образом двумя факторами: сложностью листа и особенностями его края. Простой лист состоит из одной плоской пластинки, а сложный — из нескольких простых. В свою очередь, край листа может быть цельным, зубчатым или лопастным с разной глубиной зубцов.

Чтобы определить, от чего зависит характер развития листьев, биологи из Мэрилендского университета (США) и Шэньчжэньского института синтетической биологии (Китай) изучили их формирование на примере лесной земляники (Fragaria vesca). Исследователи определили два ключевых регуляторных пути, участвующих в развитии разной структуры листьев у трех мутантов земляники. Результаты своей работы ученые описали в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Обычно у земляники образуются сложные листья, состоящие из трех отдельных листочков, причем край каждого из них имеет четко выраженные зубцы. Но недавно был обнаружен мутант с одиночными листьями вместо тройных. В новом исследовании международная команда биологов идентифицировала мутант с тройными листьями, но более глубокими зубцами.

Подробно изучив геном этих трех вариантов земляники, ученые обнаружили два независимых пути, при помощи которых генетические факторы SL1 и SALAD определяют сложность и зубчатость листьев соответственно. Чем больше в зачатке листа синтезируется фактора SL1, тем более сложным он получится: тройным, пятерным и так далее. И наоборот, чем меньше в клетках на краю листа образуется фактора SALAD, тем более глубокие зубцы получаются. Удивительно, но эти два пути регуляции формы листьев в конце сходятся и влияют на работу одного и того же гена CUC2, который во многом отвечает за рост и деление растительных клеток. 

Причем выводы биологов не ограничиваются земляникой и могут применяться ко многим другим растениям. Эксперименты с Arabidopsis thaliana — стандартным модельным растением — показал аналогичную регуляцию особенностей листа. По мнению исследователей, эта связь может быть использована, чтобы помочь растениям адаптироваться или переносить более широкий спектр условий в разных климатических зонах.

«Если мы сможем настроить эту регуляцию, мы сможем, например, заставить растение производить больше биомассы, что потенциально будет способствовать увеличению производства фруктов. Мы также можем вывезти эту землянику куда-нибудь за пределы ее естественной среды обитания и расширить ее адаптивность, изменив морфологию листьев. Например, больше зубцов означает, что они будут иметь более высокую устойчивость к холоду. А более широкие и гладкие листья будут лучше адаптированы к более теплому климату», — объяснили авторы нового исследования.

Чтобы избежать климатической катастрофы, человечеству придется каждый год извлекать из атмосферы более 10 гигатонн углекислого газа. Одним сокращением выбросов этого не добьешься, поэтому наука продолжает искать новые пути — в том числе, очень необычные.

Решение, предложенное авторами статьи в журнале npj Climate Action, вдохновлено природой.

Нужно срубать старые деревья в северных таежных лесах России, Канады, Аляски и Скандинавии, сплавлять их по рекам до океана и там затапливать на глубоких участках, предлагают Уль Бюнтген из Кембриджского университета и его коллеги.

Законсервировать углерод в холодной глубине

За время роста деревья поглощают несколько тонн углерода. Однако, чем старше дерево, тем медленнее оно растет, и уже не дает такой же пользы, как молодое. После его смерти древесина разлагается, или дерево сгорает в лесных пожарах, и накопленный углерод высвобождается в атмосферу.

А вот на океанском дне, в условиях сильного холода и отсутствия кислорода, древесина хранится тысячи лет.

Вырубленные участки немедленно засаживаются новыми деревьями, чтобы перезапустить цикл поглощения углерода.

1% северных лесов = 1 гигатонна СО₂

На компьютерных моделях исследователи подсчитали, что если таким образом обрабатывать всего 1% тайги, ежегодно мы бы удаляли 1 гигатонну углекислого газа из атмосферы.

Но есть загвоздка

Авторы не призывают немедленно снаряжать бригады лесорубов и отправлять их в тайгу. Нужно более детальное изучение потенциал и риски такого метода.

Нужно проверить, не навредит ли затопление миллионов бревен живой природе океанского дна и проводить вырубку так, чтобы не нарушались права коренных народов Севера, жизнь которых зависит от реликтового леса.

И странам предстоит решить, как справедливо поделить углеродные квоты, полученные за убранные из атмосферы парниковые газы.

взято тут

Мы привыкли думать, что опасность во время отдыха на природе обязательно имеет острые клыки и когти, но иногда угроза гораздо тише и... красивее. Совсем рядом живут растения, способные парализовать, остановить сердце или вызвать мучительную агонию, и для этого им достаточно листа, корня или капли сока. Представляем пятерку самых опасных растений планеты, встреча с которыми может стать последней.

Пятое место — агератина высочайшая

Агератина высочайшая (белый змеевик, белый змеекорень или белая змея) — крайне опасное растение. Представляет собой травянистую культуру, произрастающую в Северной Америке и отличающуюся плоскими соцветиями, собранными из множества мелких белоснежных цветков. В этом, на первый взгляд безобидном растении, содержится трематол — чрезвычайно токсичный спирт.

Отравление агреатиной высочайшей — причина смерти Нэнси Хэнкс, матери Авраама Линкольна.

Печально известная история Нэнси Хэнкс показывает нестандартный путь отравления: женщина даже не прикасалась к растению, но смертельная доза яда попала в ее организм самым безобидным способом — через стакан молока, надоенного от коровы, которая прежде паслась на лугу, заросшем змеевиком. Этот пугающий факт подтверждает, что и мясная, и молочная продукция, полученная от скота, употребившего данное растение, способна передавать токсин человеку в полном объеме. Симптомы «молочного отравления» могут быть такими: у пострадавшего резко пропадает аппетит, нарастает неукротимая рвота, появляется невыносимая слабость, возникают мучительные боли в области живота, язык приобретает неестественный красный оттенок, развивается критическое нарушение кислотно-щелочного баланса крови, и, при отсутствии своевременного вмешательства, неизбежно наступает летальный исход.

Четвертое место — клещевина обыкновенная

Клещевина обыкновенная — растение, известное прежде всего как сырье для производства касторового масла, а также источник жмыха, используемого в сельском хозяйстве. Однако у этого внешне привлекательного африканского гостя есть темная сторона: его необработанные семена содержат рицин — смертоносный яд. Растение давно обжилось по всему миру как декоративная культура и теперь встречается в садах и парках гораздо дальше своей исторической родины. Парадокс клещевины в том, что из ее семян делают безобидное касторовое масло, но в сыром виде они чрезвычайно опасны.

Рицин — настолько мощный токсин, что для ребенка смертельной может стать всего одна-две семечки, взрослому для фатального исхода достаточно съесть около восьми штук. Механизм действия яда пугающе элегантен: он блокирует синтез белка в клетках, попросту отключая их способность к жизни. Симптомы отравления включают неукротимую рвоту, мучительную диарею, судороги и в конечном счете смерть.

Громкий эпизод произошел в 1978 году в Лондоне: болгарский диссидент Георгий Марков был убит уколом зонтика, начиненного крошечной капсулой с рицином. Позже яд не раз пытались использовать как оружие террористы, рассылая конверты с токсином американским политикам — к счастью, безуспешно. Но основная статистика смертей куда прозаичнее: жертвами чаще всего становятся дети и домашние животные, по незнанию попробовавшие красивые, но смертоносные семена.

Третье место — четочник молитвенный

Четочник молитвенный, также известный как абрус молитвенный или «розовый горошек», производит яркие семена, которые трудно не заметить, — и столь же трудно выжить при неосторожном обращении с ними. Несмотря на благочестивое название, намекающее на использование в религиозных практиках, эти семена содержат абрин — токсин колоссальной мощности, относящийся к той же группе рибосом-инактивирующих белков, что и печально известный рицин.

Родина растения — тропики, но благодаря декоративности семян оно распространилось по миру: их охотно используют в украшениях, браслетах и, собственно, молитвенных четках. Сама по себе твердая оболочка семени надежно удерживает яд внутри — пока семя цело, оно безопасно. Но стоит его поцарапать, раздавить или, что хуже всего, разжевать, абрин мгновенно получает свободу действий. Доза, смертельная для взрослого человека, составляет всего 3 микрограмма — это меньше, чем количество яда в одном-единственном семечке. Среди ювелиров и мастеров, работающих с этими бусинами, ходит мрачная молва: многие из них тяжело болели или даже умирали после случайного укола пальца осколком семени.

Физиология отравления та же, что и у рицина: абрин необратимо блокирует синтез белка в клетках, и организм начинает «отключаться» орган за органом. Смерть может наступить в течение четырех суток, и противоядия не существует.

Второе место — олеандр обыкновенный

Еще со времен Плиния Старшего олеандр славится своей обманчивой красотой: его яркие, сочные цветы украшают сады и живые изгороди по всему миру. Вот только за этим средиземноморским щегольством скрывается беспощадный химический арсенал. Каждая часть растения — от корней до венчиков — пропитана смертоносными сердечными гликозидами, олеандрином и нериином, которые умеют останавливать сердце с фармацевтической точностью.

Если по незнанию или случайности отведать олеандра, организм отреагирует мгновенно и бурно: рвота, диарея, сбой сердечного ритма, судороги, а дальше — кома и летальный исход. Даже простое прикосновение к листьям или соку может обернуться для чувствительной кожи раздражением. Степень токсичности растения поистине впечатляет: зафиксированы случаи, когда люди серьезно заболевали, отведав меда, собранного пчелами с олеандровых цветков. Пчелы, в отличие от людей, к яду равнодушны, а вот нектар они перерабатывают честно.

И все же массовых жертв среди любителей флоры нет. Природа предусмотрела защитный механизм: олеандр настолько чудовищно горек, что первый же укус отбивает желание продолжать дегустацию. Так что большинство встреч с этим растением заканчиваются гримасой отвращения, а не вызовом скорой.

Первое место — табак обыкновенный

Табак — пожалуй, самое известное непищевое растение на планете, прочно обосновавшееся в мировой экономике. Внешне скромный куст с крупными листьями хранит внутри опасный коктейль из алкалоидов — никотина и анабазина. Любая часть растения при проглатывании способна отправить человека в реанимацию, но особенно коварны именно листья.

Парадокс табака в том, что его главный токсин никотин — мощнейший сердечный яд, который тем не менее легально продается в любом магазине. Он не убивает мгновенно, но действует тоньше: медленно подчиняет себе нервную систему, формирует стойкую зависимость и годами разрушает организм изнутри.

Ежегодно табак уносит больше 7 миллионов жизней — и это делает его абсолютным рекордсменом по смертности среди всей флоры Земли.

Ни одно другое растение, даже самое ядовитое, не может похвастаться столь внушительным «послужным списком».

Отсюда

Базовая информация о долговременных климатических циклах (ледниковые периоды). О конкретной причине флуктуаций средней температуры планеты в рамках ледникового цикла. Основные способы получения информации о климате тех лет, когда еще не велись глобальные метеонаблюдения, и даже когда не существовало человека, вплоть до 500 миллионов лет назад. Данные о средней температуре Земли за этот период. Указание на то, в какой точке цикла мы находимся сейчас. Если процесс естественный, то что странного в текущей фазе цикла увидели ученые? И в завершение традиционная мысль о том, что выровнять рост температуры до приемлемого (или даже сравнять его в плато, как было сотню лет назад) можно только общими усилиями человечества, однако в настоящий момент повесткой руководит политика и бизнес, лоббируя то, что им выгодно, а не то, что помогло бы нашим потомкам и привычной флоре и фауне более комфортно перенести пик роста средней температуры, прежде чем начнется следующая - холодная - фаза ледникового периода.