Тепло сдуло все живое

Потепление климата влияет не только на мировой океан, но и на более мелкие, но не менее важные водоемы – пресноводные континентальные озера. Именно они являются самыми крупными источниками пресной воды, не считая ледяных щитов на полюсах, которые находятся очень далеко от обычных мест обитания человека.

Рост температуры воды в последние 20 лет вызывает усиление ветров на одном из Великих американских озер – Верхнем, втором по величине озере на Земле. Сильные ветра меняют потоки воздуха над водоемом, биологические циклы его обитателей и влияют на загрязнение среды Верхнего и соседних озер.

С 1985 года, когда были начаты регулярные наблюдения, средняя температура на поверхности озера (измеряется с помощью бакенов) росла со скоростью 1,2 градуса за 10 лет.

Эта скорость на 15% выше скорости роста температуры воздуха над озером и в два раза выше скорости «нагрева» почвы вокруг.

Ученые связывают повышение температуры поверхности озера с количеством льда, покрывающего водную гладь зимой. За последние десятилетия ледяной покров существенно сократился. Хотя удельная теплоемкость льда меньше, чем жидкой воды, все же он поглощал значительное количество тепла, которое теперь достается водной массе.

Разная скорость нагрева атмосферы над озером и воды привела к тому, что разница в температурах сред заметно сократилась. Традиционно значительная разница температур приводила к возникновению холодных ветров в атмосфере. С нагревом воды равновесие в воздухе нарушилось, увеличилась турбулентность, и ветра стали сильнее. В среднем скорость ветра с 1985 года увеличивалась на 10% за 10 лет, сообщается в статье, опубликованной в Nature Geoscience.

Чтобы предсказать динамику экосистемы озера, ученые построили ее трехмерную компьютерную модель. В основе ее лежат не только более чем 20-летние наблюдения данных о температуре и ветрах, которые собирались с трех бакенов, но и наблюдения озера, которые велись с космического спутника.

В теории, рост скорости ветра и силы воздушных потоков приведет к росту средней температуры воды в озере и резкому росту числа мелких растений и животных, которые находятся на самых ранних ступенях пищевых цепей.

Однако на практике уровень хлорофилла в озере, который является мерой количества зеленого фитопланктона в воде, падает. Долгое время ученые не могли объяснить этого эффекта. Новая построенная модель показала, что период температурной «стратификации» воды (четкое разделение холодной глубинной и теплой поверхностной воды) вырос с ростом поверхностной температуры и скорости ветра.

Таким образом, нагрев озера препятствует перемешиванию воды и снижает разнообразие планктона.

Кроме того, сильные ветра, спровоцированные нагревом озера, усиливают перенос загрязняющих веществ из атмосферы в водную массу, что несет дополнительную угрозу Великим озерам.

Возраст притупляет свиной грипп

«Проблема свиного гриппа сильно раздута», – так считают не только российские, но и зарубежные эксперты. Исследования показали, что предыдущие эпидемии вирусов гриппа штамма H1N1 вполне подготовили иммунную систему взрослых людей к сезонному гриппу-2009, а статистика говорит о том, что среди взрослых людей наблюдаемая смертность от этого заболевания ниже ожидаемой.

Группа ученых из Института аллергологии и иммунологии (Ла Хойя, Калифорния), суперкомпьютерного центра Сан-Диего (Калифорния) и университета Техаса провела сравнение структуры вирусов сезонного гриппа, существовавших между 1988 и 2008 годами, с новым вирусом свиного гриппа. Результаты их исследования публикует Proceedings of the National Academy of Sciences.

Исследователи сравнивали строение особых молекулярных структур в составе вируса – антигенных детерминант (эпитопов).

Именно по ним иммунная система распознает вирус. Данные об эпитопах сезонного гриппа в США каталогизированы в специальной базе данных (www.iedb.org). Вирусные антигенные детерминанты распознаются так называемыми иммунными клетками типа В и типа Т. В-клетки стимулируют образование антител, которые могут связываться с вирусом и блокировать инфекцию, а Т-клетки проводят «отчуждение» пораженных вирусом клеток.

Анализ структурной базы данных показал, что некоторые эпитопы свиного гриппа и более ранних сезонных гриппов идентичны. Эти эпитопы распознаются двумя наборами Т-клеток - CD4 и CD8, и они идентичны на 41% и на 69%, соответственно. Сходство эпитопов, распознаваемых В-клетками, составляет только 31%. Последующие эксперименты с образцами крови, взятыми у здоровых взрослых людей, показали, что «законсервированные» Т-клетки, знакомые с этими антигенными детерминантами по предыдущим эпидемиям, лучше защищают организм и ослабляют течение свиного гриппа в случае заболевания.

Однако большое количество эпитопов вируса свиного гриппа в значительной степени мутировали и не похожи на эпитопы предыдущих «версий». Необычность ситуации состоит в том, что вирус H1N1 образца 2009 года имеет больше общего с вирусами, которые вызывали болезни людей 10–15 лет назад и более, чем с недавними вирусами.

Именно этот факт, считают ученые, объясняет то, что взрослые люди легче справляются со свиным гриппом, а группа риска среди молодых людей включает не только младенцев, но и школьников.

По статистике, в США в период с апреля до середины октября свиными гриппом переболели 22 млн человек (это около 7% населения). Грипп или его осложнения стали причиной смерти 4 тыс. человек, из них 540 детей. Госпитализация понадобилась 98 тыс. пациентов, из них 36 тыс. детей. Статистика показывает (и лабораторные исследования подтверждают эту статистику), что грипп представляет опасность в большей степени для молодых людей, поэтому в вакцинации нуждаются именно они. Из-за различий в структуре вируса свиного гриппа и сезонных вирусных инфекций последних лет их иммунная система не подготовлена к борьбе с этой болезнью: ее «иммунная история» пишется с чистого листа.

Официальная служба вакцинации США рекомендует прививаться только нескольким категориям граждан: беременным женщинам; людям, находящимся в постоянном контакте с младенцами до 6 месяцев, медперсоналу, детям и молодым людям в возрасте от полугода до 24 лет. Взрослым людям (25–64 года) рекомендуется прививаться только в случае наличия особого осложненного состояния здоровья, например астмы.