Главная – Журналы – Поиск по журналам

Диагностика ледниковых отложений (тиллитов) в докембрийских разрезах является довольно сложной задачей из-за частого сходства их состава и строения с другими осадочными породами. Это связано с тем, что докембрийские отложения на протяжении своей долгой истории теряют присущие им диагностические признаки. Тиллиты являются важным маркером климатических изменений и широко используется при стратиграфических корреляциях и геодинамических реконструкциях. Исследования в данной статье направлены на изучение позднедокембрийских тиллитов в пределах хребта Большой Каратау с целью обоснования состава и возраста пород на эродируемой поверхности при движении палеоледника. Значения возрастов детритовых цирконов из матрикса тиллитов образуют основные интервалы в 740-856 млн лет (32 зерна), 1950-2040 млн лет (14 зерен) и 2200-2630 млн лет (26 зерен) с возрастными пиками 765, 835, 924, 2030 и 2435 млн лет. Для циркона магматических пород из валунов тиллитового горизонта получены следующие возрасты: гранит - 746±4 млн лет (9 зерен); риолит - 778±4 млн лет (9 зерен); гранит - 746±3 млн лет (13 зерен); лейкогранит - 788±3 млн лет (16 зерен). Полученные данные о возрасте из валунов древних ледниковых отложений имеют близкие возрастные аналоги магматических пород в пределах Срединного Тянь-Шаня, Каратау-Таласского, Жельтавского, Чуйско-Кендыктасского и Улутауского блоков.

Настоящий специальный выпуск журнала Геология и Геофизика содержит статьи, подготовленные по следам научной конференции «Процессы минералообразования при высоких давлениях, происхождение алмаза и мантийных магм», посвящённой 90-летию со дня рождения выдающегося исследователя процессов алмазообразования академика Николая Владимировича Соболева и прошедшей с 17 по 19 июня 2025 года в Новосибирском Академгородке в Институте геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН. Диапазон рассмотренных тематик от детальных исследований дефектов кристаллической структуры отдельных кристаллов алмаза и включений в них до режимов и времени возникновения тектоники плит на ранней Земле в полной мере отражают вклад Н.В. Соболева в формирование современного представления об эволюции состава мантии Земли и обстановках образования кимберлитов и алмаза.

Главным процессом преобразования состава силикатной части Земли после отделения ядра является образование и рециклирование континентальной коры. Эти процессы тесно связаны с тектоническими режимами, действовавшими на разных этапах эволюции Земли. Настоящий обзор посвящен рассмотрению новейших геохимических данных и геодинамических моделей образования континентальной коры в истории Земли с особым вниманием к хадейскому и архейскому эонам. Отмечено, что кислая континентальная кора не может быть сформирована за счет прямого плавления безводной ультраосновной мантии. Необходимыми условиями ее образования является присутствие воды, протолита основного состава и минералов, концентрирующих высокозарядные элементы (Ti, Nb, Ta, Zr, Hf)- амфибола, рутила, ильменита и богатого жадеитом клинопироксена. Для ранней Земли, наиболее вероятной является двухстадийная модель, в которой сначала из мантии выплавляется базальтовая или пикритовая (океаническая) кора, оставляя тугоплавкий гарцбургитовый остаток. Затем, после гидратации, океаническая кора субдуцируется, плавится сама или высвобождает воду для плавления в мантии, образуя магмы континентальной коры, а оставшийся тугоплавкий остаток смешивается с тугоплавким мантийным веществом, создавая обедненный мантийный резервуар. Канонические отношения Nb/U и Ce/Pb не чувствительны к плавлению мантии в «сухих» условиях, но фракционируют при образовании расплава в присутствии амфибола и низкотемпературных высокотитанистых фаз. Поэтому эти отношения являются чувствительными маркерами процесса образования континентальной коры. Геохимические индикаторы, такие как (1) изотопный состав стронция в коматиитовых расплавах и ​​плагиоклазе в анортозитах, (2) соотношение элементов в расплавах коматиитов, (3) изотопный состав гафния и содержания микроэлементов в цирконе и (4) продукты распада короткоживущих изотопов самария и гафния в горных породах, либо подтверждают, либо не противоречат активному формированию континентальной коры и обедненной мантии уже в хадейском эоне. Образование и переработка континентальной коры в этот период, вероятно, связаны с эпизодическими кратковременными событиями субдукции, вызванными плюмами.

В целом эти данные и модели, показывают, что тектонические режимы хадея (4,4-4,0 млрд. л. после затвердевания магматического океана) и эоархея (4,0-3,6 млрд. л.) на Земле были гораздо более динамичными и изменчивыми во времени и пространстве, чем ранее предполагалось. Однако глобальная тектоника плит, необходимым условием существования которой является связанная сеть зон субдукции, срединно-океанических хребтов и трансформных разломов, могла начать развиваться лишь позже, в архее. Вопрос о причинах возникновения тектоники плит в истории Земли остается предметом обсуждения, и выдвигаются новые гипотезы о роли поверхностных процессов, таких как эрозия континентов, требующие дальнейшего изучения.

На основе численного моделирования исследуется формирование идеальных оптических вихревых пучков при разных параметрах оптической системы, таких как угол аксикона и порядок вихревого пучка. Рассмотрено формирование пучков при распространении в свободном пространстве и фокальной плоскости, что может быть полезно для оптического захвата и перемещения микрочастиц.

Представлены результаты разработки фотокаталитического генератора химически активных форм кислорода, предназначенного для обеззараживания и очистки воздуха в системах хранения плодоовощной продукции. В качестве активного материала использован композиционный оксидный фотокатализатор Cu/ZnO-ZnAl₂O₄, полученный полимерно-солевым методом и обеспечивающий эффективную генерацию синглетного кислорода при возбуждении излучением с длиной волны 365 нм. Описана конструкция генератора, включающая предварительную механическую очистку воздуха, фотокаталитический узел, угольный и бумажный фильтры, а также систему принудительной подачи воздуха. Показано, что применение устройства снижает потери массы ягод малины и улучшает сохранность плодов манго и авокадо при хранении, что подтверждает перспективность фотокаталитической очистки воздуха для сохранения свежести фруктов.

В последние десятилетия в различных областях науки наблюдается быстрый рост применения инструментов, связанных с глубоким машинным обучением на искусственных нейронных сетях. Глубокие нейронные сети различаются по своей архитектуре, например в сверточной нейронной сети разные слои могут использовать ядра свертки для извлечения ключевых объектов из изображения и объединения слоев в пул для обобщения этих объектов. Рекуррентные нейронные сети обрабатывают последовательные ряды данных и сохраняют память о прошлых показателях, возвращая выходные данные слоя обратно в этот же слой. Обучение нейронной сети сводится к оптимизации веса соединений в сети с целью минимизировать ошибку прогнозирования. У глубокого обучения есть потенциал в использовании информации, скрытой в больших массивах данных с тем, чтобы по-новому ответить на сложные экологические вопросы. Большие объемы информации состоят из изображений, аудио, видео или неструктурированных текстов, которые сложно анализировать традиционными статистическими методами. При экспоненциальном росте публикаций, посвященных методам и результатам применения глубокого обучения на нейронных сетях в разных областях знаний, в представленном обзоре предпринята попытка анализа некоторых его применений в области лесной экологии. В частности, приведены результаты использования искусственных нейронных сетей для решения некоторых задач лесного хозяйства России при сопряжении разнородных исходных данных для оценки фитомассы лесов, при картировании и прогнозировании динамики лесного покрова, при идентификации корней растений на миниризотронных изображениях. В заключительном разделе описаны некоторые достижения, проблемы и неопределенности глубокого машинного обучения в экосистемной экологии.

На примере Исетского гранитного карьера (Средне-Уральский таежный район) изучены видовое разнообразие, надземная фитомасса и проективное покрытие живого напочвенного покрова (ЖНП) в первые годы после проведения рекультивационных работ по лесохозяйственному направлению. Актуальность исследования обусловлена необходимостью оценки эффективности рекультивации и состояния экосистем на нарушенных землях. Установлено, что спустя 1-2 года после создания лесных культур число видов ЖНП на обследованных участках варьирует от 16 до 29. Через год после проведения рекультивационных работ надземная фитомасса варьирует от 101.8 до 130.3 кг/га в абсолютно сухом состоянии, а спустя 2 года - от 552.9 до 1056.5 кг/га. Видовое разнообразие и продуктивность сообществ имеют тенденцию к увеличению уже в первые 2 года после завершения рекультивации. В надземной фитомассе ЖНП доминируют виды синантропной эколого-ценотической группы. Несмотря на значительное число видов ЖНП, во всех семи вариантах опыта с разной мощностью отсыпки почвогрунта в надземной фитомассе доминируют 1-2 вида, на долю которых приходится более половины общей надземной фитомассы в абсолютно сухом состоянии. В первый год после завершения рекультивационных работ это марь белая ( Chenopodium album L.), а на 2-й год - иван-чай узколистный ( Chamaenerion angustifolium (L.) Scop.), щавелек обыкновенный ( Rumex acetosella L.), клевер ползучий ( Trifolium repens L.).

Род ива ( Salix L.), характеризующийся широким распространением полиплоидии (от 2 n = 38 до 12 n = 228) и нестабильностью числа хромосом, представляет значительный интерес для эволюционной биологии и селекции. Аркто-монтанные ивы обладают ценными адаптациями к экстремальным условиям среды и декоративным потенциалом для ландшафтного дизайна, однако остаются мало изученными в цитогенетическом аспекте, особенно на территории России, где преобладают таксономические и экологические исследования. Данная работа восполняет этот пробел, апробируя методику проточной цитометрии для определения уровня плоидности 13 образцов аркто-монтанных ив из коллекции Ботанического сада УрО РАН (г. Екатеринбург). В исследовании использован метод внешней стандартизации, основанный на вычислении соотношения интенсивности флуоресценции ядер образцов с последующим определением содержания ДНК методом внутренней стандартизации (с использованием паслена ложноперечного ( Solanum pseudocapsicum L.), петрушки кудрявой ( Petroselinum crispum (Mill.) Fuss), гороха посевного ( Pisum sativum L.)). Методика была оптимизирована добавлением 2 % PVP для нейтрализации вторичных метаболитов. Результаты подтвердили диплоидный уровень (2 х ) для ивы ползучей ( Salix repens L.), и. пиренейской ( S. pyrenaica Gouan), и. деревцевидной ( S. arbuscula L.), и. скальной ( S. saxatilis Turcz.), и. вонючей ( S. foetida Schleich. ex DC.) и тетраплоидный (4 х ) для и. сизоватой ( S. caesia Vill.). Образцы и. туполистной ( S. retusa L.), S. glauca var. callicarpaea Haltia и S. foetida × retusa оказались октаплоидными (8х), а и. сизой ( S. glauca L.) - декаплоидными (10 х ). Полученные данные по плоидности и содержанию ДНК важны для таксономии, выявления гибридов и отбора перспективного материала для селекции. Для подтверждения родительских форм гибридных таксонов требуются дальнейшие молекулярно-генетические исследования.

Сосна стланиковая ( Pinus pumila (Pall.) Regel) является ценным источником пищевых липидов, содержащих биологически активные жирные кислоты (ЖК), включая пиноленовую, линолевую и олеиновую, обладающих противовоспалительными, гиполипидемическими и кардиопротективными свойствами, оказывающих ряд благоприятных эффектов на массу тела, а также на отложение жира за счет увеличения расход энергии (окисление жирных кислот) и снижение потребления энергии с пищей (снижение аппетита). Сбор шишек сосны стланиковой проводили на территории Бодайбинского района Иркутской области вблизи пос. Артемовского и в Билибинском районе Чукотского автономного округа на месторождении Баимка (Песчанка). Гравиметрическим методом установлено высокое содержание липидов в семенах сосны стланиковой: на территории Иркутской области общее содержание липидов - 66.25 %, а на территории Чукотского АО - 64.67 %, что подтверждает их питательную и функциональную ценность. Методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС) определено содержание жирных кислот: линолевая (42.29-42.43 %), олеиновая (24.58-25.51 %) и пиноленовая (17.27-18.29 %) кислоты оказались доминирующими жирными кислотами, тогда как доля насыщенных ЖК (пальмитиновой и стеариновой) не превышала 7.5 %, что дополнительно повышает питательную привлекательность сырья. Установлено, что общее содержание липидов и профиль большинства ЖК сохраняются на высоком и стабильном уровне. Однако выявлены статистически значимые различия в содержании пиноленовой кислоты между семенами из разных регионов ( p < 0.05), что может быть связано с климатическими условиями произрастания. Полученные результаты свидетельствуют о высокой перспективности использования липидов сосны стланиковой для разработки инновационных функциональных пищевых продуктов, биологически активных добавок и фармацевтических препаратов, направленных на коррекцию метаболических нарушений и улучшение кардиоваскулярного здоровья.

Лес представляет собой сложную биологическую систему, постоянно находящуюся в условиях взаимодействия с атмосферой и подвергающуюся влиянию содержащихся в ней техногенных примесей. Исследованы морфолого-анатомические показатели хвои подроста сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) в насаждениях, произрастающих как в условиях минимального антропогенного воздействия, так и находящихся под воздействием техногенных выбросов. Для изучения влияния атмосферного загрязнения были отобраны две точки на территории г. Красноярска (Академгородок и остров Татышев), точка в Березовском районе (скала Чертов Палец) и две точки в Западном Саяне (руч. Медовый ключ и урочище Титенкино). Для наибольшей информативности отбирался подрост высотой до 2.5 м. Данные об атмосферном загрязнении на выбранных точках были получены из Государственного доклада «О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае в 2023 году». Изучены морфолого-анатомические признаки хвои сосны обыкновенной: длина, ширина и толщина хвои, ширина и толщина центрального цилиндра, размеры проводящих пучков, количество и размеры смоляных ходов. Выявлены изменчивые и стабильные признаки внутреннего строения хвои, из них наиболее изменчивыми оказались длина и толщина хвои, число смоляных ходов, наиболее стабильными - ширина хвои, размеры центрального цилиндра, ширина проводящих пучков, средний диаметр смоляного хода. Показано, что в условиях антропогенной нагрузки хвоя имеет меньшую длину и ширину, а также число смоляных ходов. Установлено, что многие данные относительно морфологии хвои, подверженной разным воздействиям, остаются спорными и требуют дальнейших исследований. Полученные результаты свидетельствуют о высокой чувствительности морфологических признаков хвои к изменениям окружающей среды и еще раз подчеркивают возможность использования этих показателей в качестве индикаторов экологического состояния лесных экосистем.