Как были обнаружены самые древние окаменелости в мире |
3770 миллионов лет назад Земля была совершенно другой. Растений и животных не было. Небо не было голубым. Поверхность напоминала голую каменистую пустошь. И все же именно в это время, как мы думаем, появилась первая жизнь. Глубоко в океане, возле горячих разломов на дне, известных как гидротермальные жерла. Горячие жидкости циркулировали через породы на дне океана, вынося железо и другие элементы из скал в окружающую воду. Химические вещества и энергия в этих средах идеально подходили для начала жизни.
Далее — рассказ ученого, которому принадлежит это открытие.
Чтобы проверить эту теорию, я и мои коллеги изучали древнюю группу пород на северо-востоке Канады, которая называется пояс Нувуагиттук и которой от 4280 миллионов до 3770 миллионов лет. В пределах этого пояса сохранились формации железа, сформированные в условиях, аналогичных современным гидротермальным жерлам. В нем мы нашли микрофоссилии, которые должны быть на 300 миллионов лет старше предыдущих древнейших из известных микрофоссилий из пород в западной Австралии, которым около 3500 миллионов лет. Возможно, открытые нами окаменелости — самые древние и говорят о самом древнем примере жизни на Земле.
Чтобы обнажить окаменелости, мы срезали настолько тонкие пластинки пород, что сквозь них можно было смотреть, и изучали их под микроскопом. В процессе этого мы нашли микроскопические нити и трубки из железа, диаметром в 5-10 микрон, меньше половины толщины человеческого волоса, и до половины миллиметра длиной. Эти нити и трубочки имели поразительное сходство с окаменелостями микробов в более молодых породах и с современными микробами также.
Особенности этих древних волокон, например их крепление к сгусткам железа, также похожи на те, что встречаются у современных микробов, которые используют эти сгустки, чтобы держаться за породы. Эти окисляющие железо микробы ловят железо, выходящее из подводных отверстий, чтобы использовать его в реакциях высвобождения химической энергии. Затем эта энергия используется для превращения углекислого газа из окружающей воды в органическое вещество, которое позволяет микробам расти.
Как мы узнали, что там будут окаменелости?
Когда мы нашли эти ископаемые структуры, мы знали, что они будут очень интересными и перспективными кандидатами для размещения микрофоссилий. Но нам нужно было продемонстрировать, что они действительно представляют собой именно это, что они биологические. Мы оценили все возможные сценарии образования трубок и нитей, в том числе химические градиенты в богатых железом гелях и метаморфических растяжений пород. Ни один из механизмов не подошел под сделанные нами наблюдения.
Затем мы взглянули на химические следы в породах, которые могли остаться от микроорганизмов. Мы обнаружили органическое вещество, сохранившееся в графите таким образом, что он указывал на формирование с участием микробов. Мы также нашли ключевые минералы, которые обычно производятся в процессе распада биологических материалов в отложениях, например карбонат и апатит (который содержит фосфор). Эти минералы также появляются в гранулированных структурах, которые обычно образуются в отложениях вокруг разлагающихся организмов и иногда сохраняют в себе структуры микроокаменелостей. Все эти независимые наблюдения стали сильным свидетельством в пользу биологического происхождения микроструктур.
И они продемонстрировали сильное биологическое присутствие в породах возрастом 3770–4280 миллионов лет, отодвинув дату появления самых первых известных микроокаменелостей на 300 миллионов лет. Чтобы вы понимали, если мы вернемся на 300 миллионов лет назад в прошлое, там даже динозавров не будет, они еще не появились.
Тот факт, что мы нашли эти формы жизни в отложениях в гидротермальных жерлах из такой ранней истории Земли, поддерживает давнюю теорию о том, что жизнь появилась в среде именно такого типа. Среда, в которой мы нашли эти микрофоссилии, а также их сходство с окаменелостями помоложе и современными бактериями, позволяют предположить, что их метаболизм на основе железа был одним из первых способов, при помощи которого жизнь пестовала себя на Земле.
Кроме того, не стоит забывать, что это открытие показывает нам, что жизни удалось завладеть Землей и быстро развиться в то время, когда на поверхности Марса была жидкая вода. Это оставляет нас с захватывающей возможностью того, что если условия на поверхности Марса и Земли были похожи, жизнь должна была появиться и на Марсе примерно 3770 миллионов лет назад. Или же Земля стала завидным исключением.
Мар 6, 2017Геннадий|
|
Завораживающий мир природных миниатюр в объективе |
«Я всегда удивляюсь, когда я смотрю в видоискатель камеры и вижу вещи, которые обычно невидимы».
Мики Асаи — природный фотограф. Глядя через макро-объектив, она пытается показать насколько прекрасен наш маленький мир.
1. Муравей.
2. После дождя.
3. Подойдем поближе. Капельки.
4. Дуэт.
5. Посмотри на мир.
6. Крылья.
7. Оазис.
8. Делёжка.
9. Останься со мной.
10. Исследователь.
11. Одуванчиковый ресторан.
12. Зимнее чудо.
13. Что ты видишь?
14. Жемчужины.
14. Дела сердечные.
15. Труженик.
|
Метки: Завораживающий мир природных миниатюр в объективе |
Как выглядит Церера близи |
Церера – это карликовая планета в поясе астероидов. Её открыл 214 лет назад астроном Джузеппе Пиацци. Напомним, что Церара является самой близкой к Земле карликовой планетой. Новые фото получены благодаря зонду Dawn.
Авг 27, 2015
|
Метки: Как выглядит Церера близи |
Лучшие вещи, которые изобрели женщины |
Мы считаем, что женские руки прекрасно управляются не только с посудой и шваброй. В честь сегодняшнего праздника мы вспомнили женщин, которым удалось развеять устойчивый стереотип, что двигатели прогресса — это мужчины.
Прибор для измерения координат небесных тел изобрела женщина-ученый, философ, астроном и математик Гипатия Александрийская в 370 году до н.э.
Николь Барбье Клико в 1808 году разработала технологию ремюажа, благодаря которой шампанское за три месяца избавляется от осадка и становится кристально прозрачным. Технология возымела настоящий успех, значительно улучшив качество напитка.
Табита Бэббитт долго наблюдала за мужчинами, занятыми распилом бревен специальной пилой с двумя ручками, за которые нужно тянуть то вперед, то назад. Хотя нагрузка на обоих мужчин была одинаковой, бревна распиливались только тогда, когда пила двигалась вперед, а при обратном движении с бревном ничего не происходило. Бэббитт подумала, что это пустая трата энергии, и в 1810 году создала прототип циркулярной пилы, которая позднее стала использоваться в лесопильной промышленности.
С помощью этого прибора, который запатентовала в 1845 году Сара Мэтер, определяют расстояние до наблюдаемых объектов.
В 1873 году на всемирной выставке в Вене наша соотечественница Надежда Кожина продемонстрировала способ приготовления мясных консервов, за что и получила медаль.
Недосчитавшись нескольких тарелок из своего любимого фарфорового сервиза, Джозефина Кокрейн создала машину, которая только моет посуду, а не бьет. Это произошло в 1886 году, но только спустя 40 лет устройство Кокрейн было признано необходимой вещью в хозяйстве.
Эта деталь женского гардероба была запатентована Эрмини Кадоль во Франции в 1889 году. В своей корсетной мастерской госпожа Кадоль выставила изделие, получившее название «le Bien-Etre» («благополучие»). Чашечки этого бюстгальтера поддерживали две сатиновые ленты, а сзади вся эта конструкция прикреплялась к корсету.
Чистота должна быть не только в доме, но и на улицах, решила обычная секретарша Синтия Вестовер и собрала прадедушку современных машин для чистки улиц от снега в 1892 году.
Первые дворники для автомобиля изобрела Мэри Андерсон в 1903 году. Ей стало жалко водителя, который вынужден был во время вьюги поминутно останавливать машину и сгребать снег с ветрового стекла.
Благодаря Мелитте Бенц любители посидеть за чашечкой кофе избавлены от утомительной процедуры по приготовлению порции-другой. Первый фильтр-конус для кофе Мелитта скрутила собственноручно из листка ученической тетради в 1909 году.
Этот акустический фильтр изобрела Эль Долорес Джонс в 1917 году, после чего мир вокруг нас стал чуть тише.
Усталая мама и домохозяйка Марион Донован в 1917 году села за швейную машинку с душевой занавеской и после нескольких попыток создала водонепроницаемые покрытия для подгузника. В отличие от резиновых ползунков, которые уже были на рынке, дизайн Донован не вызывал опрелостей и не жал кожу ребенка.
Во время приготовления печенья по классическому рецепту Рут Уэйкфилд в 1930 году пошла на эксперимент, растопив плитку шоколада и добавив его в тесто. Получилось очень вкусное печенье, которое позже Рут с мужем запустили в серийное производство.
Хеди Ламарр получила скандальную славу после того, как снялась в фильме чехословацкого режиссера Густава Махатого, где впервые в истории кино была откровенная сцена сексуального характера. За это Адольф Гитлер назвал ее врагом Третьего рейха, а римский папа Пий XII призвал добрых католиков не смотреть фильм. Но Хеди увлекалась не только кино. В 1941 году она запатентовала секретное средство связи, которое динамически изменяло частоту вещания, чтобы затруднить перехват противником. С 1962 года это устройство использовалось в американских торпедах, а ныне применяется в мобильной связи и Wi-Fi.
В 1965 году доктор Стефании Кволек изобрела синтетический материал кевлар, который в пять раз прочнее стали. Ее изобретение спасло тысячи жизней полицейским, пожарным и военным. Кевлар стал основой для пуленепробиваемых жилетов.
Скульптор Патрисия Биллингс поставила себе задачу создать такую цементную добавку, которая бы защищала ее творения от разрушений. После нескольких лет экспериментов в 1970 году она наконец достигла своей цели, изобретя нерушимую штукатурку. Вскоре после этого Биллингс обнаружила, что материал был к тому же удивительно устойчив к огню.
Мар 8, 2017Геннадий|
Метки: Лучшие вещи которые изобрели женщины |
Открытия, которые остаются актуальными и сейчас |
Самые важные научные открытия.
История человечества – это история научных открытий, которые делали этот мир более технологичным и совершенным, улучшали качество жизни, помогали понять окружающий мир. В это обзоре 15 научных открытий, которая оказали ключевое внимание на развитие цивилизации и которыми люди пользуются до сих пор. .
Пенициллин – первый в мире антибиотик.
Как известно, шотландский ученый Александр Флеминг открыл пенициллин (первый антибиотик) в 1928 году. Если бы этого не случилось, то люди, вероятно, до сих пор умирали бы от таких вещей, как язва желудка, абсцесс зуба, ангина и скарлатина, стафилококковая инфекция, лептоспироз и т.д.
Возможно китайское изобретение.
Стоит отметить, что до сих пор есть много противоречий относительно того, что можно считать первыми механическими часами. Однако, как правило, их изобретателем считается китайский монах и математик И-Син (723 г. н.э). Это инновационное открытие позволило людям измерять время.
Винтовой насос.
Один из самых значительных древнегреческих ученых, Архимед, как полагают, разработал один из первых водяных насосов, который толкал воду вверх по трубке. Это полностью преобразило орошение.
Яблоко Ньютона.
Это хорошо известная история – известный английский математик и физик Исаак Ньютон обнаружил силу тяжести после того, как ему на голову в 1664 году упало яблоко. Его открытие объясняет, почему вещи падают на землю и почему планеты вращаются вокруг Солнца.
Как проходит пастеризация.
Обнаруженная французским ученым Луи Пастером в 1860-х годах пастеризация представляет собой процесс термической обработки, который разрушает патогенные микроорганизмы в определенных пищевых продуктах и напитках, таких как вино, пиво и молоко. Это открытие имело огромное воздействие на здоровье населения.
Общеизвестно, что современная цивилизация выросла благодаря промышленной революции, основной причиной которой был паровой двигатель. На самом деле, этот двигатель не изобрели в одночасье, а скорее он постепенно развивался в течение примерно ста лет благодаря 3 британским изобретателям: Томасу Севери, Томасу Ньюкомену и (наиболее известному) Джеймсу Уатту.
Судьбоносное открытие электричества принадлежит английскому ученому Майклу Фарадею. Он также открыл основные принципы электромагнитной индукции, диамагнетизма и электролиза. Во время своих опытов Фарадей также создал первый генератор, производящий электроэнергию.
ДНК – основополагающее открытие в мире науки.
Многие люди считают, что американский биолог Джеймс Уотсон и английский физик Фрэнсис Крик открыли ДНК в 1950-х годах, но на самом деле, дезоксирибонуклеиновая кислота была впервые выявлена в конце 1860-х годов швейцарским химиком Фридрихом Мишером. Затем, в течение десятилетий после открытия Мишера, другие ученые провели множество научных исследований, которые помогли понять, как организмы передают свои гены и как они управляют работой клеток.
Такая важная анестезия.
Грубые формы анестезии, такие как опиум, мандрагора и алкоголь, использовались еще в 70 году нашей эры. Но только в 1847 году американский хирург Генри Бигелоу определил, что эфир и хлороформ могут быть анестетиками, тем самым сделав болезненные хирургические операции гораздо более терпимыми.
Теория относительности Альберта Эйнштейна.
Две взаимосвязанные теории Альберта Эйнштейна – специальная теория относительности и общая теория относительности – были опубликованы в 1905 году. Они преобразили теоретическую физику и астрономию в XX веке, заменив 200-летнюю теорию механики, созданную Ньютоном. Эта теория стала основой для большей части современной науки.
Я вижу тебе насквозь.
Немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген открыл рентгеновские лучи в 1895 году, когда он изучал явления, сопровождающие прохождение электрического тока через газ крайне низкого давления. За это новаторское открытие Рентген был удостоен первой в истории Нобелевской премии по физике в 1901 году.
Периодическая таблица Дмитрия Менделеева.
В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев, изучая атомные веса элементов, заметил, что химические элементы можно сформировать в группы с аналогичными свойствами. В итоге он сумел создать первую периодическую таблицу, что стало одним из самых важных открытий в области химии.
Инфракрасное излучение
Инфракрасное излучение было открыто британским астрономом Уильямом Гершелем в 1800 году, когда он изучал нагревающий эффект различных цветов света с помощью призмы и термометров. В современные дни инфракрасный свет используется во многих областях, включая системы слежения, отопление, метеорологию, астрономию и т.д.
Ядерный магнитный резонанс
Сегодня он используется в качестве очень точного и эффективного диагностического прибора в медицине. А впервые ядерный магнитный резонанс был описан и измерен американским физиком И. Раби в 1938 году. За это открытие он был удостоен Нобелевской премии по физике в 1944 году.
И без бумаги никуда!
Хотя предшественники современной бумаги, такие как папирус и амате, существовали в Средиземноморье и доколумбовой Америки, соответственно, эти материалы не были настоящей бумагой. Впервые процесс изготовления бумаги был зафиксирован в Китае в период Восточной Хань (25-220 н.э.).
Мар 9, 2017Геннадий|
Метки: Открытия которые остаются актуальными и сейчас |
6 современных технологий, предсказанных научной фантастикой |
Помните кадры из «Звездного пути», где капитан Кирк использовал золотистый складной коммуникатор для переговоров с людьми, экипажами кораблей и для отправки сигнала бедствия? Впервые коммуникатор появился на экране в 1964 году в самом первом эпизоде «Стартрека» — «Клетка».
Есть целый список современных технологий, на создание которых ученых и изобретателей вдохновил «Звездный путь». Транспортировать людей мы пока ещё не научились, а вот с коммуникатором связана целая история создания мобильного телефона.
Разработчик первого мобильного телефона Мартин Купер работал в компании Motorola с 1954 года. Сначала он занимался усовершенствованием пейджеров, затем — созданием автомобильных телефонов. Удивительно, что и то, и другое изобретение уже использовало технологию сотовой связи. В начале 1970-х Купер был обеспокоен тем, что главный конкурент Motorola — технологический гигант AT&T — захватит лидерство в нише автомобильных телефонов: на тот момент компания активно лоббировала законопроект об обязательном размещении в автомобилях телефонных аппаратов. Его опасения были не беспочвенными — у AT&T было гораздо больше научно-исследовательских проектов и финансовых возможностей, чем у Motorola. Но Купер, тем не менее, хотел обогнать гиганта в технологической гонке. И вот, придя на работу в один прекрасный день, Купер заявил, что решил работать над первым в мире беспроводным телефоном, идею которого подглядел в «Звездном пути». 90 дней спустя, в 1973 году, его команда представила первый в мире рабочий прототип мобильного телефона с частотой 800 мегагерц, весом 1 кг и с батареей, которая могла работать без подзарядки лишь 20 минут.
Однако в продажу первый коммерческий мобильный телефон поступил лишь 10 лет спустя, когда для мобильных телефонов появилась необходимая инфраструктура. Стоил он тогда 3995 долларов, что в нынешних ценах составляет почти 9,5 тыс. долларов. Сегодня мобильным телефоном уже никого не удивишь, а технологии пошли гораздо дальше, чем предсказал «Звездный путь», однако если бы сценаристы фильма не придумали бы тогда коммуникатор, возможно, многих технологий не было бы и в помине.
Автор, пожалуй, самой известной в литературе антиутопии Джордж Оруэлл издал свой роман в 1949 году, однако многие технологии, которые тогда считались фантастическими, сумел предсказать с поразительной точностью.
Однако с тем, что роман «1984» предсказал появление камер наружного наблюдения, можно поспорить хотя бы потому, что в романе «телекран» был более продвинутой технологией, чем современные наружные видеокамеры. Устройство, описанное в романе, совмещало в себе телевизор с единственным каналом и камеру, которую нельзя было выключить. В каждом помещении, где бывали члены Партии, находился отдельный телекран, через который круглосуточно транслировались передачи и проводилась слежка за людьми. Ключевое отличие современных камер наружного наблюдения от книжной технологии Оруэлла заключается в том, что в книге экран телекрана и был камерой! Да, сегодня мы научились монтировать в приборы видеокамеры размером с булавку, но всё-таки разработать технологию, в которой съемка бы велась на сам экран, нам пока не удалось.
Наверное, возможность поговорить с другим человеком по видеосвязи можно считать самой популярной технологией большинства произведений научной фантастики. «Видеофон» появлялся в «Звездном пути», «Бегущем по лезвию», «Космической Одиссее» и даже в «Приключениях Алисы» Кира Булычева. Но самое первое упоминание видеофона в научной фантастике относится к 1927 году, когда на экран вышла немая антиутопическая драма «Метрополис», снятая по роману Теи фон Харбоу.
Действие «Метрополиса» разворачивается в далеком будущем в гигантском футуристическом городе Метрополис. Один из героев, бригадир Грот, пользуется видеофоном, чтобы доложить властям о начинающемся бунте в рабочем гетто. Фильм опередил свое время не только в технологическом аспекте, но и в социальном — многие ученые до сих пор находят в фильме предсказание событий новейшей истории. Ну а мы уже настолько привыкли к скайпу, что сегодня сложно представить, насколько фантастической этой технология казалась в начале прошлого века.
Картина новозеландского режиссера и сценариста Эндрю Никкола снята в жанре антиутопии, а сам фильм вышел на экраны в 1997 году — почти 20 лет назад. При этом фильм оказался почти пророческим с точки зрения развития генетики и применения её на практике.
В «Гаттаке» описывается почти идеальный мир, в котором каждый отдельно взятый человек — это набор самых лучших генов своих родителей. В этом идеальном мире только безумцы полагаются на волю судьбы и производят ребенка естественным способом, остальные же задают набор генов будущего ребенка в специальной лаборатории. От генетического набора человека во многом зависит и его место в обществе, поэтому талантливый главный герой по имени Винсент, зачатый естественным путем, из-за близорукости и порока сердца вынужден работать на неквалифицированной работе, хоть и мечтает стать космонавтом.
И пусть до кастового разделения общества по генотипу нам пока далеко, в «Гаттаке» чуть ли не впервые была показана технология генетической селекции. Сегодня при проведении экстракорпорального оплодотворения можно провести ПГД (предимплантационную генетическую диагностику) эмбрионов и подсадить в матку только те эмбрионы, в которых не было обнаружено генетических аномалий. Это особенно важно в случаях, если у родителей были истории генетических заболеваний в семье или если женщина пытается забеременеть после 40 лет, когда риск аномалий плода повышается в несколько раз. Конечно, при ПГД пока можно узнать лишь о генетических мутациях, а вот, к примеру, пол эмбриона врачи смогут узнать, но не вправе будут сообщать об этом родителям — в развитых странах это запрещено законодательно.
Автоматически управляемый транспорт — ещё одна популярная тема в фантастической литературе и кино, обыгрываемая, кажется, десятки раз в различных вариациях.
Фантастика предсказала даже появление Uber, причем, сделал это никто иной как Николай Носов. В книге «Незнайка в Солнечном городе» он описывает специальные столбы с кнопками для вызова автомобиля, которые были расставлены по всему городу. Реальная же технология пошла гораздо дальше и предложила вызывать с мобильного телефона.
Водителей в автомобилях Солнечного города не было — вместо этого на панели управления нужно было нажать кнопку с названием улицы или необходимой остановкой. Над темой беспилотных автомобилей потешались режиссеры фильмов «Вспомнить всё», «Пятый элемент», «Трансформеры» (ну, хорошо, это не совсем автомобили, но всё-таки). Автомобили без водителей появились в сериале «Рыцарь дорог» и в книге Айзека Азимова «Салли».
Новости и слухи, которые периодически доносятся из глубин технологических компаний, всё больше и больше убеждают о том, что мы вступаем в эру беспилотного транспорта. Тот же Uber в сентябре этого года объявил, что запустил на улицах американского Питтсбурга первые в мире беспилотные автомобили для поездок по городу, которые можно вызвать, нажав на кнопку на своем смартфоне. Подобные разработки ведутся всеми мировыми автоконцернами, а ориентировочное время появления на наших улицах беспилотных машин разработчики называют примерно одно и то же — 2018?2022 год.
Голосовое управление техникой, да и вообще создание способных к обучению компьютеров предсказывали многие фантасты, но, пожалуй, одним из первых стал режиссер Стэнли Кубрик, выпустивший на экраны в 1968 году фильм «Космическая одиссея 2001 года».
Компьютерная система HAL 9000 (в русском переводе — ЭАЛ) — классический пример самообучаемого компьютера, который может распознавать речь, зрительные образы, общаться с человеком на его языке, выполнять задания, создавать предметы искусства и даже проявлять эмоции.
Правда, роль у HAL 9000 в фильме была жутковатой: компьютер допустил ошибку в расчетах, а когда экипаж корабля задумал отключить его, убил почти всех членов команды — одного в открытом космосе, а остальных — отключением системы жизнеобеспечения. Позже командир корабля отключил все модули системы, и в первой части «Одиссеи» адская машина больше не подавала признаков жизни.
Голосовая система Siri пока не обладает достаточным функционалом, чтобы отключить нас от жизнеобеспечения, однако вполне может подсказать ближайший адрес пиццерии, включить музыку или посерфить что-нибудь полезное по голосовому запросу в интернете.
Мар 6, 2017Геннадий|
Метки: 6 современных технологий предсказанных научной фантастикой |
Бактерии вечной молодости: российские учёные о замедлении старения |
Вечная мерзлота — это наше всё. Она покрывает около двух третей территории России, и только у нас здесь развернуто широкое хозяйство. Необходимость строить в мерзлоте дома, добывать ископаемые, прокладывать дороги и трубопроводы сделало отечественную школу мерзлотоведения (геокриологии) ведущей в мире. Именно у нас научились ставить сооружения на сваи, сохраняя мерзлоту нетронутой, придумали методы расчета температурных режимов строительных объектов. Московский университет до сих пор остается одним из немногих мест, где можно стать специалистом в области геологии криолитозоны.
«Вся наша сибирская тайга существует только потому, что находится в зоне вечной мерзлоты, — рассказал нам Анатолий Викторович. — Сами по себе эти территории очень засушливые. Испарение часто преобладает над осадками, создавая водный баланс, больше характерный для пустынь. Если бы мерзлота не удерживала влагу, то эти огромные области, вероятно, опустынились бы за несколько десятилетий». Но мерзлота сберегает не только воду: холод замедляет все естественные процессы, и в ней, как в морозильнике, сохраняются артефакты далекого прошлого. Семена растений и полуразложившиеся туши мамонтов, споры грибов и просто пузырьки воздуха — они могут оставаться почти без изменений и десятки тысяч, и миллионы лет — пока не оттают.
«В русском языке слово «вечный» означает в том числе и то, что длится веками, столетиями, — поясняет Анатолий Брушков. — Мерзлота «живет» долго, но не вечно. Во времена последнего ледникового периода она доходила до юга Европы, до Азовского моря. В ближайшем будущем пространство вечной мерзлоты будет сокращаться. Собственно, оно уже сокращается». За последние четверть века средняя температура Арктики увеличилась на 2?3 °C. Это заставляет ученых с куда большим вниманием отнестись ко всему, что хранится в «арктическом холодильнике».
Граница мерзлоты смещается на север, высвобождая все, что было заперто в толще ледяной породы. Просыпаются грибы и бактерии, разлагая накопившуюся за сотни лет органику и дополнительно насыщая атмосферу парниковыми газами. По некоторым подсчетам, в допромышленную эру вечная мерзлота Сибири выделяла в год всего 0,5 млн т метана, а к 2013 году эта цифра подскочила до 17 млн. «Дать точную оценку по выделению метана очень сложно, — рассказывает Брушков. — Именно такими измерениями я занимался, работая по приглашению в Университете Хоккайдо, а параллельно искал свои бактерии».
«Мы делим науку на биологию, геологию, математику и т. д. Но в природе и в науке все переплетено: многие геологические задачи тесно связаны с биологией», — продолжает Анатолий Брушков. Верхние слои мерзлоты населяют холодолюбивые бактерии-психрофилы, которые при температуре чуть ниже нуля чувствуют себя вполне комфортно, живут и делятся. Другие обитатели мерзлоты могут лишь сохраняться в ней, не размножаясь и ожидая лучших времен. Некоторые из таких микробов вселяют ученым обоснованное опасение — так, недавние вспышки сибирской язвы на российском Севере связывают с «оттаиванием» древних очагов патогенной палочки. Но бактерии, на которые наткнулся Анатолий Брушков, могут оказаться куда интереснее.
Дело в том, что на большой глубине мерзлота практически стерильна. Порода эта замерзла многие тысячи лет назад, и сквозь забитые льдом микропоры неспособна просочиться даже вода, не говоря уж о бактериях. Их клетки намного больше, чем прослойки незамерзшей влаги. «С точки зрения геологии, на такую глубину «пробраться» бактериям невозможно», — уверяет Брушков. Тем не менее они там были: в образцах мерзлоты Мамонтовой горы в Якутии, поднятых с глубины 60 м и датированных возрастом около 3,5 млн лет, ученые нашли микробы. Бактерии были живыми и, по-видимому, неплохо себя чувствовали. Секвенирование генома показало, что это близкий родственник обычных почвенных бактерий Bacillus cereus.
Но даже микробы-психрофилы, будучи изолированными от внешней среды, неспособны размножаться при постоянной отрицательной температуре, в отсутствие света, притока тепла и питательных веществ. И если они не могли попасть в мерзлоту с поверхности и не могут быть членами местного сообщества, живущего обособленно от остального мира, — то откуда они взялись здесь?.. «Мы повторили работу несколько раз, брали пробы не только из Мамонтовой горы. Соблюдали все требования к стерильности», — подчеркивает Брушков. По его словам, вариант остается один: это древние бактерии, бациллы возрастом в несколько миллионов лет, которые каким-то образом выжили на глубине и в вечном холоде.
Биологу поверить в это непросто. Клетка подвержена постоянному давлению повреждений ДНК и белков, воздействию замерзающей воды и свободных радикалов. С постепенным накоплением повреждений часто связывают старение клетки и ее гибель спустя максимум несколько десятилетий. Если Bacillus F действительно настолько древняя, она должна использовать какие-то невероятно мощные механизмы «сохранения молодости».
Вместе с коллегами из Института иммунологии АМН Брушков поставил эксперименты на мышах, которым скармливали или инъецировали внутрибрюшинно препараты Bacillus F. Животные жили почти на треть дольше контрольной группы, так что ученый без лишних сомнений попробовал бактерии и сам. «Жители Крайнего Севера постоянно ставят подобные эксперименты, — объясняет Брушков. — В тайге в воде наверняка попадаются бактерии, пришедшие из разрушающихся мерзлых толщ. Поэтому я был уверен, что это безопасно». Ученый считает, что он вряд ли чем-то рисковал, и не видит поводов для того ажиотажа, который поднялся вокруг этой истории.
«Я не придаю большого значения этому «опыту», как и проведенным экспериментам с мышами и растениями, — говорит Анатолий Брушков. — Куда важнее понять механизмы, позволяющие нашей бацилле сохранять «молодость» весь этот головокружительный срок. Если она и вправду живет миллионы лет, то когда-нибудь она может подарить нам если не вечную молодость, то хотя бы несколько дополнительных десятилетий». Похоже, Анатолий Брушков неспроста посвятил всю жизнь изучению Арктики: его интересует не столько вечная мерзлота, сколько… сама вечность.
Мар 20, 2017Геннадий|
|
Дневник manketicourge |
|
|
| Страницы: [1] Календарь |
