Опубликовано

Открытия, сделанные давно, недавно и случайно

В древности естественные науки носили, в основном, умозрительный характер. Тогда не ставили экспериментов, как это делают современные ученые. Весь научный метод познания мира сводился к наблюдениям и умозаключениям. Скажем, вывод о шарообразности Земли Аристотель сделал из наблюдений за тенью, отбрасываемой Землей на Луну. Таким же образом, изучая фазы Луны, он доказал, что и наш спутник имеет сферическую форму.

Другой знаменитый ученый того времени, Теофраст, который считается основателем ботаники, описал 500 видов растений, а вместе с ними 30 типов человеческой личности. Он же задался вопросом отличия растений от животных, провел подробное исследование «природы музыки» и написал трактат об ораторском искусстве.

Однако этот умозрительный подход не помешал древним ученым сделать несколько действительно важных открытий, которые опередили свое время на сотни лет.

Открытия, сделанные в древности

В глубь веков: величайшие открытия пяти столетий

Открытия, сделанные случайно

Топ-5 научных открытий, сделанных в 2019 году

Открытия, сделанные в древности

Открытие атома

В V веке до н.э. философ Демокрит объявил, что вся материя состоит из неделимых частиц, которые он назвал атомами. Его модель атома представляла собой нечто, вроде кирпичика. Если любой предмет бесконечно разрезать пополам, говорил Демокрит, то наступит момент, когда дальнейшее деление будет невозможным. Этот мельчайший фрагмент материи и является атомом.

Почти через два с половиной тысячелетия (сто лет назад) Резерфорд предложил планетарную модель атома, в которой ядро занимает центральное место, а электроны вращаются вокруг него, как планеты вокруг звезды. Сейчас мы понимаем условность и такой модели, но в прошлом столетии ее воспринимали так же серьёзно, как и атомы-кирпичи Демокрита 2500 лет назад. Не все признали модель Резерфорда так же, как не все признавали выводы Демокрита. Аристотель возражал, что если бы материя состояла из атомов, то между ними был бы вакуум, а это невозможно, значит, материя не может состоять из атомов. Причём вакуум, по мнению Аристотеля, невозможен не только в материи, но и в принципе, так как не будет ничего, сдерживающего движение, и скорость перемещения в вакууме была бы бесконечной.

Хотя атомарная модель Демокрита была наивной и далекой от реальности, нельзя отрицать, что в своих рассуждениях он далеко опередил «физику» своего времени. В знак признания его научной прозорливости на последней монете достоинством в 10 драхм в Греции на аверсе был изображен Демокрит, а на реверсе — модель атома лития.

Закон Архимеда

Напомним историю (легенду). Сиракузский царь Гиерон II потребовал от Архимеда определить чистоту золота его короны. Однако взять образец для исследования было нельзя. Таким образом, задача, стоявшая перед мыслителем сводилась к тому, чтобы определить плотность вещества короны или соответствие массы золота того же объема, что и корона массе короны.

Взвесить корону никакого труда не составляло, но как определить ее объем? С этими мыслями Архимед полез в ванну и обнаружил, что погружение в воду вызвало подъем уровня жидкости. Другими словами объемом своего тела философ вытеснил соответствующий ему объем воды.

После этого определить подлинность золота короны не составило труда. После определения этого объема, выявился обман ювелира, подменившего часть золота серебром. А попутно древний мудрец вывел прославивший его закон: на каждое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная массе вытесненной жидкости.

Менее известно то, что Архимед является создателем рычага в механике, который он продемонстрировал своим землякам, в одиночку сдвинув на суше огромный корабль, поставленный на катки. Очевидцам, которые пребывали в состоянии легкого шока от увиденного, изобретатель сказал, что если бы ему дали точку опоры, он мог бы перевернуть земной шар.

Возвращаясь к закону Архимеда, ставшему основой гидростатики, заметим, что у него есть исключение. Если тело, погруженное в жидкость, плотно касается дна или стенки сосуда, то выталкивающая сила будет рассчитываться по-другому. Этот эффект хорошо знаком подводникам, которые знают, как опасно субмарине ложиться на грунт — изменяется ее плавучесть. С точки зрения молекулярной физики это объясняется тем, что давление со стороны молекул жидкости в месте прилегания ко дну отсутствует, а значит, отсутствует и соответствующая выталкивающая сила.

Закон отражения

Угол падения равен углу отражения — этот закон оптики большинству известен с детства. Но немногие знают, что сформулирован он был тогда, когда никакой оптики, как раздела науки, еще и в помине не было — в III веке до н.э. Открывателем этого закона стал Евклид — древнегреческий математик, занимавшийся геометрией и теорией чисел.

Интересно в этом открытии то, что вопреки принятому в древности методу наблюдений и выводов из них, Евклид вывел свой закон отражения чисто математически и доказал его в своем труде «Оптика». А в следующей работе, «Катоптрике», он вывел соответствующие законы отражения от деформированных поверхностей — выгнутых и вогнутых.

Собственно говоря, современная оптика своим базисом имеет именно эти законы, выведенные Евклидом почти 2500 лет тому назад. В настоящее время физики применили этот закон не только к видимому свету, но и к любым электромагнитным волнам. Именно этот закон применяют, придавая приемным антеннам вид параболической тарелки — для усиления принимаемых сигналов, собирая их в пучок.

В глубь веков: величайшие открытия пяти столетий

Даже в средние века в каждом веке существовали ученые, чьи гениальные прозрения открывали новые пути в науке.

XVI век. Гелиоцентрическая система

Вопреки распространенному заблуждению, модель мира, в которой Земля и все планеты вращаются вокруг Солнца, была известна человечеству с древности. Ещё в Шумере, а позже в Древнем Египте существовали представления о Солнце в центре мира. У шумеров был солнечно-лунный календарь, который объединял все их познания о движении Солнца и Земли, надо сказать, весьма продвинутые даже по современным меркам.

Одним из апологетов геоцентризма, то есть модели, в которой Земля помещалась в центр мира, был Аристотель, и именно его авторитет на столетия остановил развитие астрономии как точной науки, рассчитывающей траектории движения планет и звезд по небу. Между тем, даже этот непререкаемый авторитет не помешал Аристарху Самосскому в начале III столетия до н.э. предложить гелиоцентрическую систему, которую он обосновывал тем, что Солнце больше Земли. Кроме того, Аристарх отделил движение звезд от движения планет.

Однако рост влияния Церкви сначала ограничил, а затем и вовсе установил запрет на использование и даже упоминание системы, в которой Земля не была бы помещена в центр мироздания. Сильнейшим аргументом было мнение Аристотеля, который для средневековой науки был буквально идолом.

Возврат к гелиоцентризму произошел только в XVI веке, когда Николай Коперник создал и скрупулезно обосновал расчетами модель, в которой Земля и остальные планеты вращались вокруг Солнца. Коперник посвятил этому два труда, первый из них уже после 1503 года распространялся в рукописном виде среди его знакомых. В 1539 году этот труд был опубликован. Но главный труд своей жизни «О вращении небесных сфер» Коперник не увидел напечатанным: к тому времени он впал в кому, а вскоре его настигла смерть от инсульта.

Вопреки распространённому мнению, Коперник не преследовался Церковью за свои убеждения. Наоборот, Церковь отнеслась к его исследованиям благожелательно и папа Лев X даже приглашал его участвовать в подготовке календарной реформы, а Климент VII с интересом слушал лекции о гелиоцентрической системе.

После смерти Коперника его идеи были подвергнуты забвению. Тихо Браге разработал собственную гео-гелиоцентрическую систему, в которой Солнце и Луна вращались вокруг Земли, а все остальные тела вокруг Солнца. Эта система, как и гелиоцентрическая, позволяла объяснять ретроградное движение, не навлекая на автора гнева инквизиции.

XVII век. Закон всемирного тяготения

Можно без преувеличения сказать, что открытие Ньютоном этого закона определило развитие физики на ближайшие 250 лет. Он не только первым объяснил и представил математически взаимодействие между массами, но и, по сути, отменил… абсолютный гелиоцентризм своих предшественников: именно закон всемирного тяготения показал, что космические тела вращаются не вокруг Солнца, а вокруг общего центра масс.

Ещё до Ньютона со своими объяснениями силы тяготения выступали Декарт, Кеплер, Гук, Борелли, Гюйгенс и многие другие. Но только Ньютон сумел сформулировать закон не на уровне идеи, а в виде математической модели, которая была пригодна к практическому применению.

Известно, что Ньютон позже сам описал момент своего озарения. Распространенная легенда о яблоке не была изобретением поздних комментаторов, о нем рассказал сам ученый. Увидев при свете Луны, как сочное яблоко упало с ветки дерева, он мгновенно увязал в голове падение фрукта и движение Луны вокруг Земли. Поскольку, в основном, идея о гравитационном поле у него в голове к тому времени уже созрела, то понимание того, что яблоко и Луна подчиняются одному и тому же закону, появилось мгновенно, а следом возникла и формулировка этого закона.

Однако опубликовал свое открытие великий англичанин только спустя 21 год — в 1687 году. Почему он так долго ждал? Есть два возможных объяснения этому. Во-первых, не исключено, что Ньютон просто придумал историю с яблоком, а на самом деле сформулировал свой закон двадцатью годами позже, чем представлял это общественности. Правда, при этом остаётся непонятным, для чего это могло ему потребоваться. Вторая причина может заключаться в том, что Исаак Ньютон не отнесся к своему открытию достаточно серьезно: известно, что он был более богословом, чем физиком (если эти занятия в XVII веке вообще можно разделять), и вопросы духовного устройства небесных сфер интересовали его куда больше, чем вопросы их физического строения.

XVIII век. Фотосинтез

Открытие того факта, что растения являются фабриками по производству не только органических веществ, но и кислорода, стало поворотной точкой в биологии и биохимии. Однако невозможно сказать, что это открытие было совершенно и сформулировано одномоментно, как закон всемирного тяготения. Открытие фотосинтеза растянулось на 100 лет, но начало ему было положено Джозефом Пристли в 70-х годах XVIII века. Он обнаружил, что в закупоренном сосуде довольно быстро гаснет свеча, а помещенные туда животные задыхаются. Если же в таком сосуде находится растение, то спустя некоторое время воздух в нем «исправляется». Из этого Пристли сделал неизбежный вывод, что растения выделяют необходимый для дыхания и горения кислород.

Вскоре после этого исследование продолжил голландский биолог Ян Ингенхауз, который выяснил, что растения выделяют кислород только на свету. Еще позже обнаружилось, что процесс выделения кислорода сопровождается синтезом органики, а о том, что генерация кислорода является не главным, а побочным процессом фотосинтеза, узнали через несколько десятилетий. 1842 году была объяснена связь между необходимостью освещения и процессом фотосинтеза: немец Роберт Майер, применив закон сохранения энергии, заявил, что энергия солнечного света преобразуется растениями в энергию химических связей. И только в 1877 году, спустя 100 лет после открытия, само явление получило, наконец, название фотосинтеза. Сделал это Вильгельм Пфеффер, завершивший работу, продолжавшуюся целый век.

XIX век. Периодический закон

Открытие в 1869 году Периодического закона элементов русским ученым Дмитрием Менделеевым, вероятно, было одним из самых гениальных прозрений человеческого ума в истории науки. Менделеев установил повторяемость свойств элементов, если расположить их в порядке роста атомных весов. В результате удалось сгруппировать элементы по группам (металлы, галогены, инертные газы и т.д.) и объединить их в таблицу. Открытие позволило Менделееву предсказать существование некоторых неоткрытых еще к тому времени элементов.

Есть распространенная легенда о том, что Дмитрий Иванович увидел свою таблицу во сне. Появилась она еще при жизни великого ученого, и он сам прокомментировал ее: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово». Автором байки про сон был знакомый Менделеева, профессор геологии Университета Санкт-Петербурга Александр Иностранцев. Желая преувеличить свою дружбу с открывателем периодического закона, он на своих лекциях рассказывал сочиненную им историю о том, как Менделеев рассказал ему о своем сне в задушевной беседе. Придуманная история оказалась настолько привлекательной, что уже полтора столетия передается «из уст в уста».

XX век. Реликтовое излучение

Реликтовое излучение называется именно так потому, что появилось вскоре после Большого Взрыва — всего через 380 тысяч лет. Само по себе его существование представляет интерес только для очень глубоко погруженных в тему теоретиков. Но своим существованием этот феномен подтвердил теорию возникновения Вселенной в результате Большого Взрыва: наличие такого излучения являлось одним из факторов теории, который блестяще подтвердился через десятилетия после ее формулирования.

Советский и американский физик Георгий Гамов, уточняя в 1948 году теорию Большого Взрыва, заявил, что формирование Вселенной сопровождалось тепловым излучением, равномерно заполнявшим Вселенную и в наше время должно проявляться в виде электромагнитного излучения с определенными характеристиками. В те годы научное сообщество не обладало оборудованием, способным засечь такое излучение, однако в 1965 году американские физики Арно Пензиас и Роберт Вудроу Вильсон случайно обнаружили реликтовое излучение, испытывая новый радиометр, предназначенный для исследований в области радиоастрономии. Его существование считается убедительным подтверждением господствующей ныне теории образования Вселенной.

В 1978 году Пензиас и Вильсон за открытие реликтового излучения получили Нобелевскую премию.

Открытия, сделанные случайно

История науки и техники знает немало примеров, когда открытия и изобретения делались случайно. Так, например, Альфред Нобель изобрел динамит, Оскар Минковски — инсулин, а Уильям Хэрбатт — пластилин. Околонаучная мифология ошибочно приписывает случайности открытие Ньютоном закона всемирного тяготения, Архимедов — выталкивающей силы, а Менделеевым — периодического закона. Однако как бы там ни было, всякая случайность является непознанной необходимостью и, в этом смысле, закономерна. Поэтому и великие открытия, сделанные случайно, нельзя считать давшимися легко: в любом случае исследователь проделал немалый труд, пусть и ведя поиск вовсе не того, что обнаружил. Блез Паскаль по этому поводу сказал, что случайное открытие под силу только подготовленному уму.

Рентгеновские лучи

В 1885 году Вильгельм Рентген экспериментировал с катодными лучами. Объектом его исследования были электрические разряды в вакууме. Закончив очередной эксперимент, он накрыл катодную трубку чехлом и собрался уходить, как вдруг обратил внимание, что экран напротив трубки светится. Рентген подошел к трубке и обнаружил, что забыл ее выключить. Однако ее же отделял от экрана картонный чехол, откуда же взялось свечение?

В этот день ученому не суждено было уйти домой: он стал проверять проницаемость разных материалов для лучей, генерируемых в трубке и в определенный момент расположил между ней и экраном руку. На экране возникло изображение костей кисти. Так было открыто свойство X-лучей, как их назвал Рентген, проходить сквозь мягкие ткани человека, но задерживаться костной тканью. По имени первооткрывателя соответствующее излучение позже было названо рентгеновским.

Радиоактивность

Анри Беккерель, которого очень заинтересовало открытие Рентгена, годом позже проводил серию экспериментов по изучению засвечивания фотографических пластинок солнечным светом, отражаемым, как он считал, кристаллом урана. Выдался непогожий день, и Беккерель решил, что эксперименты в пасмурную погоду будут недостаточно показательны. Поэтому он собрал весь свой реквизит и убрал в шкаф. На следующий день он с удивлением обнаружил, что фотопластинка, пролежавшая всю ночь рядом с куском урана, была засвечена несмотря на то, что находилась в темном шкафу и, к тому же, была обернута темной бумагой.

Это побудило Беккереля изменить направление экспериментов на изучение излучающих свойств урана и его соединений. По окончании этой работы мир узнал о явлении радиоактивности.

Еще через 6 лет, в 1902 году, Беккерелю было суждено сделать еще одно открытие, связанное с радиоактивностью, и тоже случайно. Он положил в жилетный карман пробирку с хлоридом натрия и на следующий день обнаружил, что кожа в этом месте покраснела, а еще через несколько дней образовалась язва. Так Беккерель обнаружил биологические последствия облучения радиокативными лучами.

Новый свет

Широко известно, что Христофор Колумб не собирался открывать Америку. Мало того, до самой смерти он так и не узнал, что совершил четыре экспедиции к берегам неизвестного европейцам материка. Целью знаменитого итальянца на службе португальской короне был поиск альтернативных путей в Индию, богатую высоко ценившимися тогда пряностями, а также золотом и драгоценными камнями.

Результатом открытия в 1492 году Америки позже стало почти полное истребление колонизаторами коренного населения и уничтожение древних культур майя и ацтеков. В настоящее время большинство населения обеих Америк составляют потомки мигрировавших туда в поисках лучшей доли европейцев.

Между тем, есть свидетельства, что европейцы открыли Америку минимум на 500 лет раньше Колумба: еще в X веке Лейф Эриксон, викинг, сын Эрика Рыжего, переселившегося из Скандинавии в Гренландию в своих морских плаваниях обнаружил страну, названную им Винландией (винная страна). Вероятно, это был полуостров Ньюфаундленд, где через несколько лет брат Лейфа Торвальд основал поселение.

Из-за наступления «темных веков» европейцы потеряли многие знания. В числе утерянного были и географические карты с маршрутами мореплавателей. Именно поэтому Колумбу пришлось открывать Америку заново, считая, что найденные им берега являются побережьем Азии.

Пенициллин

Александр Флеминг не отличался аккуратностью. Его небрежность при постановке опытов в научном сообществе начала XX века вошла в поговорку. Но именно этой небрежности человечество обязано открытию лекарства, которое помогло победить многие заболевани, считавшиеся прежде неизлечимыми.

В 1928 году Флеминг изучал стафилококки — род бактерий, являющихся возбудителями гнойных процессов и сепсиса. Однажды в конце недели он ушел из лаборатории, не помыв чашки. Вернувшись на рабочее место после выходных, Флеминг обнаружил, что чашки покрыты плесенью. Здесь проявились его качества исследователя: он не бросился наводить порядок, а в первую очередь рассмотрел содержимое чашек под микроскопом. Его удивление вызвал тот факт, что культуры стафилококков были полностью уничтожены. Флеминг сразу предположил, что уничтожение бактериальных колоний дело «рук» образовавшейся плесени. Флемингу удалось выделить активное вещество, уничтожающее бактерий, которое получило название пенициллина — по названию грибка рода Penicillium, покрывшего чашки с бактериями.

Топ-5 научных открытий, сделанных в 2019 году

2019 год не ознаменовался открытиями в фундаментальной науке. Однако такие открытия сами по себе являются редкостью и обычно переворачивают здание науки с ног на голову. Тем не менее, открытия в областях физики, химии, биологии, космических исследованиях помогли человечеству под новым углом взглянуть на кажущиеся уже привычными явления.

Наибольший прогресс произошел в областях биомедицины, биотехнологии и генетики, астрономии, астрофизике, развитии искусственного интеллекта, создании нейросетей на новых принципах.

Фотография черной дыры

При помощи восьми телескопов проекта Event Horizon Telescope в апреле 2019 года впервые удалось получить фотоизображение черной дыры в галактике Messier 87 (созвездие Девы). Объект находится на расстоянии 55 миллионов световых лет от Земли, его масса в 6,5 млрд раз превышает массу Солнца. Сама черная дыра не излучает, поэтому получить фото этого объекта невозможно ни в одном волновом диапазоне. Но ученые сумели получить снимки ее горизонта событий. А точнее — отражения горизонта событий — нечто, вроде тени, которую он отбрасывает. Горизонт событий черной дыры — это линия, за которой все, приблизившееся к черной дыре, включая свет, поглощается силами гравитации.

Для создания уникального снимка исследователи обработали 500 террабайтов информации. Директор Радиоастрономического института Макса Планка Майкл Крамер отметил, что получение снимка черной дыры разделило историю науки на две части — «до снимка» и «после него».

Вселенная замкнута

Ученые из Римского университета в ноябре нашли ошибку в существовавшей ранее оценки плотности материи во Вселенной. Оказалось, что эта плотность на 5% больше, чем считалось раньше (5,7 атома водорода на м3). Небольшая, с точки зрения обывателя, погрешность вносит серьёзные изменения в расчеты — теперь получается, что силы гравитации во Вселенной достаточно велики для того, чтобы замкнуть ее. Новые данные указывают на то, что Вселенная не является открытой, плоской и бесконечной, а имеет форму замкнутой сферы или тора.

Ученый мир пока не признал обнаруженную ошибку, исследования в этой области будут продолжены.

Синтезирована новая циклическая молекула углерода

Химики из Оксфордского университета и лаборатории IBM Research в Цюрихе сумели создать стабильное углеродное кольцо из 18 атомов. Аллотропные модификации углерода давно известны и интересны тем, что каждое из них обладает уникальными свойствами. Самыми известными аллотропами углерода являются графит и алмаз — оба нашли самое широкое применение не только в науке и технике, но и в быту.

За предыдущие синтезированные модификации углерода — графен и фуллерен — их создатели в 2010 и в 1996 годах получили по Нобелевской премии. Возможно, что эта же награда ждет и создателя циклического полиина из 18 атомов в конденсированной фазе — Катарину Кайзер.

Отсутствие половины мозга не мешает человеку полноценно жить

Ученые из Калифорнийского университета исследовали мозговую активность у шести людей, которые в детстве перенесли удаление одного из полушарий мозга. Оказалось, что функциональные связи между различными участками мозга не нарушены, а связь нейронов друг с другом даже крепче, чем у людей с полноценным мозгом. Нейробиологи убедились и в том, что функции некоторых отсутствующих участков взяли на себя другие. Таким образом, жизнь человека с половиной мозга может быть столь же полноценной, как у обычного человека.

Необходимо отметить, что после операций по удалению мозга все шесть исследованных пациентов прошли длительные периоды реабилитации.

Жизнь на Земле обладает огромными резервами к адаптации

Столкновение Земли в астероидом 66 миллионов лет назад стало причиной вымирания гигантских доисторических рептилий (динозавров). Ученые из Музея науки и природы в Денвере исследовали породы, взятые методом глубинного бурения в кратере Чиксулуб, образовавшемся в результате катастрофы на полуострове Юкатан.

Анализ показал, что новые жизненные формы на Земле появились намного быстрее, чем считалось ранее. Так, на смену папоротникам уже через 1000 лет пришли пальмы, а размеры млекопитающих, самое крупное из которых в эпоху динозавров было размером с крысу, в течение 700 тысяч лет выросли в сто раз. Количество видов млекопитающих в течение 100 тысяч лет удвоилось.

Таким образом, ученые выяснили, что жизнь на Земле обладает огромными резервами для адаптации к меняющимся условиям. Всего за 100 тысяч лет создались новые экологические системы с другими функциональными связями, позволившие вернуть видовое разнообразие и привести природу в равновесие.

Опубликовано

Массовые вымирания флоры и фауны

Журнал The Conversation в последнем номере опубликовал статью австралийского ученого Эндрю Гликсона, в которой тот предрекает планете эпоху массового вымирания видов. Причиной этого он называет возрастающие выбросы в атмосферу парниковых газов, приводящих к глобальному потеплению. Гликсон сравнивает темпы выбросов с увеличением концентрации углекислого газа в атмосфере во время предыдущих массовых вымираний и констатирует, что нынешние темпы превосходят предыдущие. Способности животного и растительного мира к адаптации не бесконечны, предупреждает Гликсон.

Биосфера Земли является результатом довольно хрупкого баланса между различными природными факторами. Изменение одного или нескольких из них вызывает лавиноподобный эффект, результатом которого становится серьезное изменение условий окружающей среды. Процесс, о котором предупреждает австралийский эколог, идёт уже несколько столетий и даже получил название: голоценовое вымирание. Это шестое по очередности массовое вымирание в фанерозое — геологической эпохе, которая продолжается 542 миллиона лет. Только по имеющимся у ученых сведениям за последние 5 столетий исчезли около 900 видов животных. На грани исчезновения находятся 40% земноводных и каждое четвертое млекопитающее, угроза вымирания нависла над 25% видами птиц. Вымирание животных ускорилось с наступлением эры промышленного производства на стыке XVIII–XIX веков.

Современное вымирание видов — первое, связанное с деятельностью человека. Человек в данном случае занял экологическую нишу глобального суперхищника, подобных которому не было ни в одной из предыдущих эпох. Человечество наносит как прямой (путем истребления), так и косвенный (изменяя природные факторы) ущерб окружающей среде. Прошлые вымирания животных не имели столь разрушительного и действующего долговременно фактора. Крупных вымираний было пять.

Ордовикско-силурийское вымирание
Девонское вымирание
Пермское вымирание
Триассовое вымирание
Мел-палеогеновое вымирание

Ордовикско-силурийское вымирание

Это глобальное исчезновение разных представителей флоры и фауны происходило около 443,7 миллиона лет назад. Тогда исчезли 85% видов, 49% родов животных в океане, а животной жизни на суше в то время ещё не существовало. Были уничтожены многие группы морских беспозвоночных и хордовых — брахиопод, мшанок, трилобитов, конодонтовых и граптолитов.

Среди ученых нет единства в установлении причины этого вымирания. Большинство из них считают, что озоновый слой земли был уничтожен вспышкой гиперновой в шести тысячах световых лет от Земли. Поток гамма-излучения за 10 секунд разрушил озоновый слой планеты и сделал фотосинтезирующие растительные организмы, обитающие на суше, беззащитными перед ультрафиолетовым излучением. В результате изменился баланс газов в атмосфере, что привело к вымиранию чувствительных к нему животных в воде. Концентрация кислорода в воде упала почти до нуля и сохранялась на этом уровне почти 3 миллиона лет.

Другие ученые называют причиной вымирания снижение вулканической активности на Земле. В результате произошло быстрое снижение концентрации углекислого газа в атмосфере, что привело к похолоданию, повсеместному оледенению и вымиранию животных, не сумевших приспособиться к изменению температурного режима. Ещё одной причиной, вызвавшей похолодание, учёные называют столкновение двух астероидов, из-за чего временно померк свет Солнца.

Ещё одна гипотеза связывает похолодание на Земле с дрейфом Гондваны к южному полюсу. По этой версии оледенение сопровождалось падением уровня Мирового океана, в результате которого были повреждены места обитания организмов.

Вполне возможно, что на изменения климата повлияли все названные причины или какие-то их комбинации. Бесспорны два факты: резкое снижение содержания кислорода в океанической воде и атмосфере и наступившее оледенение, признаки которого найдены в отложениях соответствующих геологических слоёв в Сахаре.

Девонское вымирание

Девонское вымирание было сильно растянуто по времени и имело несколько пиков, сильнейшие из которых происходили 374 и 359 миллионов лет назад.

В позднем девоне суша была уже полностью «колонизирована» как растениями, так и различными типами животных, включая насекомых и земноводных. Моря были заселены рыбой. Многочисленные кораллы сформировали огромное количество рифов. В результате вымирания они пострадали первыми и почти все прекратили свое существование. Растения были представлены гигантскими папоротниками, плаунами и первичными голосеменными.

Более всего во время девонского вымирания пострадали морские экосистемы. Вымерли кораллы, все панцирные рыбы, многие бесчелюстные. Меньше пострадали пресноводные виды.

Особенностью этого вымирания был недостаток кислорода в океанах. Из-за этого организмы не сгнивали, а накапливались слоями. Этот процесс привёл к образованию нефти на территории нынешних США.

Доминирующей версией причины девонского вымирания является падение крупного метеорита или небольшого астероида. Кроме того, вымирание связывается с усилением роли наземных растений в биосфере, их активным эволюционированием. Растения быстро захватывали огромные просторы суши, способствовали ускоренной эрозии почв и разрушению горных пород. В результате высвобождались ионы минералов. Попадая в воду, они вызывали ускоренное развитие водных организмов, которые как при жизни, так и после смерти расходовали значительное количество кислорода и вызывали его недостаток в воде. Водные организмы гибли из-за гипоксии.

Результатом девонского вымирания, растянутого по времени на 15 миллионов лет, стало исчезновение 50% родов животных и 19% семейств. Наибольший урон потерпела морская фауна.

Пермское вымирание

Это вымирание еще называют великим из-за его тотального характера. На протяжении примерно 30 тысяч (по некоторым данным, менее, чем за 1000) лет 253 миллиона лет назад исчезли 83% всех родов земных организмов, а водные животные вымерли почти все (по некоторым оценкам — 96%, но не менее 90%). На суше исчезли 73% видов позвоночных животных, 83% насекомых. Некоторые палеонтологи считают, что на самом деле процесс вымирания длился не десятки тысяч, а несколько тысяч лет или даже меньше. По геологическим меркам это вымирание было почти мгновенным.

Версий, объясняющих причины столь быстрой и массовой катастрофы биосферы несколько. Самая распространенная говорит, что к гибели такого числа организмов принесла бурная вулканическая деятельность на территории нынешней Сибири. В пользу этой версии говорит наличие сибирских траппов — колоссального количества магматических горных пород, покрывающих всю территорию Среднесибирского плоскогорья и значительную — Западно-Сибирской равнины. Мантийный плюм содержал огромное количество углекислого газа и хлороводорода. Вырвавшись на поверхность, эти газы отравили атмосферу Земли и привели к гибели почти всего живого.

Сама же вулканическая активность могла быть вызвана разными причинами, в том числе и обычными геологическими процессами. Однако многие ученые считают виной катастрофы падение на Землю огромного астероида, кратер от которого диаметром около 500 километров в 2006 году обнаружен подо льдом Земли Уилкса в Антарктиде. Столкновение с массивным космическим объектом и само по себе могло привести к длительной «ядерной» зиме, а резко обострившаяся вулканическая деятельность ускорила и усилила формирование негативных факторов. Парниковые газы, как было сказано выше отравили атмосферу, привели к резкому росту температуры на Земле и вызвали закисление океанической воды, которая погубила до 96% морских видов.

Свидетельства, подтверждающие «астероидную» версию находятся в разных частях света. В отложениях этого периода обнаруживается кварц ударного происхождения, вещества, содержащие инертные газы неземного происхождения, железо, никель, кремний, которые так же могут указывать на импактное событие, произошедшее 253 миллиона лет назад.

Триассовое вымирание

Исчезновение видов на стыке триассового и юрского периодов не было столь катастрофичным, как пермское. 200 миллионов лет назад Земля лишилась примерно 48% всех родов, включавших 20% морских видов животных. Вымирание длилось примерно 10 тысяч лет и сразу вслед за ним единый суперматерик Пангея начал распадаться на части. Некоторые ученые считают, что уменьшение количества видов на Земле в это время было связано не столько с вымиранием, сколько с замедлившимся по каким-то причинам видообразованием.

Вымерли почти все архозавры, терапсиды, многие земноводные.

В причинах этого процесса ученые расходятся. Предложены несколько версий событий, приведших к триассовому вымиранию видов: традиционная для таких событий версия падения астероида, изменение уровня океана в результате климатических изменений, извержения вулканов на всей планете, выделение в атмосферу огромного количества метана. Все эти процессы могли идти одновременно, однако однозначных свидетельств в пользу любого из них не обнаружено.

Триассовое вымирание открыло путь к формированию новой земной фауны, в которой царствовали огромные рептилии. Наступала эпоха динозавров.

Мел-палеогеновое вымирание

Это вымирание, произошедшее около 66 миллионов лет назад, несмотря на его сравнительно скромный масштаб, наиболее известно благодаря деятельности масс-медиа. Его результатом стало полное вымирание нептичьих динозавров, что и предопределило интерес к этой теме немыслимого числа фантазеров из всех стран. Питатели, режиссеры, сценаристы, музыканты, композиторы, художники… мало, кто обошел своим вниманием почти мгновенное исчезновение гигантских доисторических рептилий. Им посвящены книги, художественные и документальные фильмы, картины и другие произведения искусства. Если бы художники эпохи Возрождения знали о вымирании динозавров, скорее всего, мы не досчитались бы огромного числа шедевров на библейские и античные сюжеты.

Всего в эту эпоху вымерли 16% морских и 18% наземных семейств животных. Это сравнительно небольшое количество, тем не менее серьёзно перетряхнуло все экологические системы. Значительным образом изменившиеся пищевые цепочки и освобождение экологических ниш привело к бурному развитию млекопитающих, оказавшихся наиболее приспособленными к изменениям климата. Для того, чтобы осознать масштаб изменений, произошедших с этим классом животных, достаточно знать, что наиболее типичное млекопитающее эпохи динозавров было размером с крысу.

Среди версий, которые объясняют это событие среди ученых царит редкое единство. Практически все в настоящее время уверены, что к массовому вымиранию юрского периода привело импактное событие — падение на Землю астероида, нескольких крупных метеоритов или кометы. Есть также версия взрыва сверхновой, который привел к облучению Земли гамма-лучами, уничтожению озонового слоя и смертельным воздействием космической радиации, продолжавшееся какое-то время. Физики предлагают дополнение к версии падения кометы, объясняя его воздействием темной материи.

Как бы то ни было, вероятнее всего, к вымиранию динозавров и некоторых других видов привела «ядерная» зима, вызванная импактным событием. Местом падения астероида считается кратер Чиксулуб диаметром 180 километров на полуострове Юкатан. Взрыв, вызванный этим падением имел мощность около 100 тератонн — в 2 миллиона раз больше, чем самая мощная из созданных человечеством термоядерных бомб («Царь-бомба» в СССР).

Это место 66 миллионов лет назад находилось в океане у побережья современной Мексики. Падение астероида диаметром около 10 километров вызвало высокотемпературную ударную волну, обошедшую всю Землю и цунами высотой до 100 метров, которое проникло далеко вглубь материков. В течение очень короткого времени вся Земля покрылась дымом лесных пожаров, в космос было выброшено большое количество обломков горных пород, которые спустя несколько часов стали падать обратно. Атмосферу заполнили сажа и углекислый газ. Землю покрыл ночной сумрак, продолжавшийся несколько лет. Из-за нехватки света остановился процесс фотосинтеза, количество кислорода в атмосфере упало, в океанах исчез фитопланктон, являющийся основой пищевых цепей в морских экосистемах. Средняя температура на Земле упала до 3° C, большинство холоднокровных организмов не могли существовать в таких условиях.

Ударная волна, несколько раз обогнувшая Землю вызвала вулканические всплески. В частности, на территории современной Индии произошли коллоссальные извержения, следы которых мы сейчас можем наблюдать в виде Деканских траппов.

Есть также интересная версия, связывающая мел-палеогеновое вымирание с резким изменением магнитного поля Земли. Однако у «астероидной» версии имеется столько убедительных доказательств, что всерьез «магнитную» версию никто не разрабатывает.

В любом случае, исчезновение динозавров изменило эволюционные пути земной биосферы и привело к воцарению на вершине млекопитающих и появлению человека, как венца эволюции.

Опубликовано

Вирус против коронавируса

К глобальной мировой пандемии коронавирусной инфекции сейчас приковано внимание всего мира. Одни люди испытывают страх перед болезнью, другие относятся к вирусу как к устроенному человечеству с непонятной целью розыгрышу. Между тем множество ученых, прежде всего вирусологов и эпидемиологов, во всем мире заняты изучением вируса, его мутаций, темпов распространения инфекции. Уже предложено несколько терапевтических методик поддержки иммунной системы, в разных странах разрабатываются вакцины для профилактики заболевания. Но пока остановить распространение болезни удается только жесткими карантинными мерами, которые принимаются, например, в Китае.

9 апреля в мире уже было выявлено около полутора миллиона зараженных COVID-19, умерли почти 90 тысяч человек. При этом нужно понимать, что сам вирус никого не убивает. Нет людей, умерших непосредственно от вируса гриппа, все смерти наступают из-за вызываемых осложнений. Так же и в случае с коронавирусом SARS-CoV-2 — смерть наступает из-за болезней, к которым предрасположен пациент, но сами эти заболевания обостряются именно вследствие заражения SARS-CoV-2.

В поисках средств для нейтрализации вируса ученые изобретают самые невероятные способы. Так, в университете Айовы (США) микробиологи модифицировали вирус парагриппа собаки, который, по их уверениям сможет блокировать разрушительное действие SARS-CoV-2. Суть работы в следующем. Известно, что для проникновения в клетку SARS-CoV-2 использует шипы, которые клеточные рецепторы принимают за полезное содержимое и пропускают их в клетку, а вслед за шипами в «приоткрытую дверь» проскальзывает и сам вирус. Эти шипы состоят из так называемого S-белка. Методом генной инженерии вирусологи из Айовы модифицировали вирус собачьего парагриппа, добавив в него ген, который продуцирует аналогичный белок. В результате модифицированный вирус, провоцируя выработку антител к белку, действует как вакцина, по уверениям разработчиков, безопасная. Однако проблема в том, что на данный момент даже для проверки на лабораторных животных их пришлось подвергнуть генной модификации: были созданы модифицированные мыши, получившие восприимчивость к вирусу ближневосточного респираторного синдрома (MERS). Вводимая через нос вакцина на основе вируса собачьего парагриппа вызвала ожидаемый иммунный ответ организма, защищая животное от S-белка.

Модифицированные мыши, получившие вакцину, после заражения их MERS выжили, а животные, не получившие такой вакцины, умерли. При этом та же вакцина, введенная внутримышечно, а не через нос, была значительно менее эффективной и вызвала симптомы воспалительных процессов в организме.

Биологи считают, что вакцина, созданная на тех же принципах, будет эффективна и в отношении SARS-CoV-2. Однако проблема в том, что модифицированные вирусы, используемые в качестве вакцины, могут таить в себе угрозы: например, проявить неучтенные побочные эффекты, из-за которых лекарство может стать страшнее болезни.

Необъяснимую устойчивость к коронавирусной инфекции продемонстрировали граждане стран, где проводится тотальное вакцинирование против туберкулеза (БЦЖ). С точки зрения микробиологии, прививка от БЦЖ не должна вызывать повышенной сопротивляемости вирусу SARS-CoV-2, т.к. продуцируемые в ответ антитела ориентированы на бактериальные инфекции, а не на вирусы. Бактериологи считают, что, возможно, иммунный ответ возникает на какой-то белок, общий для штамма бычьей туберкулёзной палочки, используемой в БЦЖ и коронавируса. Как бы то ни было, заболеваемость COVID-19 в странах, где делаются прививки БЦЖ примерно в 10 раз ниже, чем в странах, где такие прививки не делаются. Однако строгих доказательств эффективности БЦЖ против коронавируса пока нет. Прививки БЦЖ делались всем детям в СССР и продолжают делаться во многих входивших в него республиках.

Российские и немецкие ученые обнаружили в морских губках Aplysina aerophoba биологически активные вещества, эффективно противостоящие инфекциям, в том числе, как предполагается, и COVID-19. Морские губки содержат вещество аэроплизин. Из каждого организма его можно получить до 30 граммов. Исследования показали, что аэроплизин эффективно подавляет распространению в организме инфекций и рост раковых клеток, ингибирует репликацию ВИЧ. Ученые приступили к созданию противовирусного препарата на основе аэроплизина.

В России по состоянию на 10 апреля заражение коронавирусом SARS-CoV-2 подтверждено у 11 917 человек, из которых выздоровели 795, умерли 94.

Опубликовано

Коронавирус сдастся летом

К вечеру 2 апреля количество заболевших COVID-19 перевалило за миллион. Умерли от инфекции почти 50 тысяч человек. Ученые всего мира заняты поисками средства от распространения коронавируса. Исследуются физические условия для его распространения, очаги, образуемые им в организме, пути распространения инфекции, средства ее лечения и профилактики.

В Гонконге микробиологи приготовили сыворотку из крови переболевших COVID-19 хомяков, у некоторых из которых болезнь протекала в тяжелой форме. Хомяки были выбраны из-за того, что их белок ACE2, через который вирус проникает в организм, похож на человеческий. Сыворотку ввели здоровым хомякам, после чего заразили их вирусом SARS-CoV-2. Оказалось, что вирусная нагрузка в их организме снизилась примерно в 10 раз по сравнению с животными, которым подобную сыворотку не водили. Ученые считают, что подобный метод лечения и профилактики поможет облегчить протекание болезни и у людей.

До этого биологи изучили эффективность иммунитета, выработанного у переболевших COVID-19 обезьян. Оказалось, что к вирусу возникает стойкий иммунитет, вторично переболевшее животное этой инфекцией не заражалось. Случаи среди людей, когда они, якобы, заражались повторно, ученые объясняют ошибками в диагностике. Длительность выработанного иммунитета пока не установлена, предполагается, что она составляет примерно от двух месяцев до двух лет.

В США прошли доклинические испытания вакцины от SARS-CoV-2. Доцент Питтсбургского университета Андреа Гамботто заявила, что при разработке вакцины им помог опыт борьбы с вирусами SARS-CoV (атипичная пневмония) и MERS (ближневосточный респираторный синдром). Все три вируса имеют в оболочке S-белок, который важен для формирования иммунного ответа. К настоящему времени вакцина испытана на лабораторных мышах, в организме которых ее введение вызвало появление антител к SARS-CoV-2. Предстоят клинические испытания вакцины на добровольцах, разрешение на которые пока не получено.

Специально для ввода в организм американской вакцины разработан специальный пластырь, имеющий тончайшие иглы, которые проникают в капилляры на оптимальную глубину и, растворяясь в крови, высвобождают вакцину.

Американские микробиологи предполагают, что вакцинация будет эффективно защищать от SARS-CoV-2 в течение года.

Доклинические испытания российской вакцины запланировано провести до 22 июня, при благоприятных результатах вакцину испытают на людях.

Немецкие и британские ученые обнаружили, что SARS-CoV-2 реплицируется не только в клетках легких, но и в клетках верхних дыхательных путей, и даже в кишечника. Причем в разных очагах размножаются разные штаммы коронавируса. Распространению инфекции особенно способствует присутствие штаммов вируса в носоглотке. Кроме того, их исследование показало, что уже через 8 дней после появления первых симптомов, вирусы в мокроте и мазках из горла обнаруживаются в концентрации, не позволяющей выделить их РНК. Авторы работы, опубликованной в журнале Nature, считают, что через 10 дней пациенты не заразны, но с оговоркой — если в мокроте не более 100 тысяч копий РНК вируса на один миллилитр. Иммунитет у половины пациентов выработался к 7-му дню заболевания, у второй половины — к 14-му.

В работе ученых из Йельского университета (США) содержатся выводы, что вирус SARS-CoV-2 наиболее активно распространяется в сухом или слишком влажном воздухе. Наихудшие условия для его распространения — в воздухе относительной влажностью 40–60%. При этих же условиях наблюдается наиболее активное сопротивление организма инфекции. Сухой холодный воздух — самая благоприятная среда для распространения вируса. Для профилактики заражения необходимо поддерживать в помещении умеренную влажность воздуха и хорошо проветривать его.

Если выводы биологов верны, то с установлением жаркой погоды распространение SARS-CoV-2 приостановится.

Ветеринарный НИИ при академии сельскохозяйственных наук Китая сообщил, что наиболее восприимчивыми к COVID-19 домашними животными оказались кошки и хорьки, причём, кошки практически все умирают. Зафиксирован случай заражения кошкой животного из соседней клетки воздушно-капельным путём. Вирус SARS-CoV-2 оказался не способен заразить собак, свиней, кур и уток.

На фоне пандемии COVID-19 в Китае запретили употреблять в пищу мясо кошек и собак. До сих пор в КНР ежегодно убивали 10 миллионов собак и 4 миллиона кошек.

В России по состоянию на 3 апреля COVID-19 заболели 4149 человек, из них 281 выздоровел, 34 — умерли.

Опубликовано

Британцы предрекают 40 миллионов жертв коронавируса

Распространение по миру болезни, которое журналисты уже успели сравнить с эпидемиями чумы, сибирской язвы и «испанки», вызвало большой интерес вирусологов и эпидемиологов к азиатской фауне. Ученые надеются, что ответ на вопрос, какое животное подарило человечеству самую разрушительную пока эпидемию XXI века, подскажет пути противодействия распространению вируса по планете и укажет возможные лекарства от него.

Впрочем, если говорить о лекарствах, то здесь медики уже более или менее определились. В разных странах в клиниках прошли тестирования уже известных антивирусных препаратов на пациентах. Самыми эффективными оказались препараты хлорохинового ряда: сам хлорохин и его производные, в числе которых гидроксихлорохин и мефлохин. Они были испытаны в Китае, Франции, США, России и повсюду показали довольно высокую эффективность, особенно, в сочетании с антибиотиками, подавляющими развитие бактериальных инфекций. В США и Франции для лечения COVID-19 предложили использовать гидроксихлорохин (плаквенил), в России Федеральное медико-биологическое агентство представило мефлохин.

Оба препарата используются при терапии малярии и имеют серьёзные противопоказания и побочные эффекты. Так, а американской прессе в 2012 году были сообщения, что у военнослужащих, принимающих мефлохин, часто замечалась немотивированная агрессия. Американский военный в Афганистане под влиянием лекарства убил 17 человек, в том числе, женщин и детей. В 2002 году три солдата, вернувшихся домой из Афганистана, убили жен и покончили жизнь самоубийством. В 2009 году в американской армии мефлохин был исключен из списка препаратов, которые можно назначать военнослужащим с черепно-мозговыми травмами.

Мефлохин может вызывать рвоту, диарею, кишечные колики, являться причиной галлюцинаций и развития депрессии. Кроме того, мефлохин противопоказан беременным женщинам и людям с нарушениями функции печени.

Тем не менее, доктор биологических наук Анчи Баранова подтвердила эффективность мефлохина как противокоронавирусного средства массового использования. Она также отметила меньшую токсичность мефлохина, по сравнению с аналогичными лекарствами.

Вакцина против SARS-CoV-2, вероятно, будет готова до конца нынешнего года, но пока люди продолжают умирать от осложнений, наступающих в ходе заболевания. В настоящее время от COVID-19 в мире умерли уже более 34 тысяч человек. По прогнозу ученых из Имперского колледжа Лондона, в случае отсутствия мер противодействия распространению инфекции, в мире от него погибнет 40 миллионов человек. В случае применения ограниченных мер противодействия, таких, как, например, ограничение контактов среди пожилых людей, эта цифра уменьшится вдвое, но всё равно останется сравнимой с количеством жертв во Второй Мировой войне. Решающее значение для борьбы с распространением болезни имеют изоляция больных, введение карантинных мер в городах, тотальное тестирование, считают ученые.

Между тем, версия происхождения SARS-CoV-2 от панголинов, похоже, находит подтверждение. На юге Китая были изъяты несколько особей яванских панголинов, ввезённых в Китай незаконно. При исследовании их генома генетики из Сиднейского и ряда китайских университетов обнаружили две субпопуляции коронавирусов, похожих на SARS-CoV-2. Всего были изучены 18 особей животных. Вирусы рода Betacoronavirus, схожие по последовательностям нуклеотидов с SARS-CoV-2, были обнаружены у шести из них. Причём, сходство достигает 92,4%.

Еще в начале февраля на сайте Южно-Китайского сельскохозяйственного университета появилось сообщение о том, что последовательность штамма вируса панголинов на 99% совпал с таковым у SARS-CoV-2. Однако тогда ученые не приняли единичное сообщение всерьез.

Панголины — животные, похожие на броненосцев. Они очень популярны в Китае, прежде всего, из-за своей чешуи. В китайской народной медицине считается, что чешуя панголинов подавляет рост злокачественных опухолей и способствует излечению от других заболеваний. А мясо панголинов китайцы используют в пищу.

Вероятнее всего, SARS-CoV-2 возник вследствие ассортации с одним из вирусов летучих мышей, которые заразились вирусом от панголинов. Кроме того, ученые пришли к выводу, что вирусы, сходные с SARS-CoV-2, могут присутствовать в организмах других азиатских животных и призвали к осторожности при обращении с ними.

Опубликовано

Скорость вымирания земных растений возросла в 350 раз

К такому выводу пришли ученые из Австралии и ЮАР, опубликовавшие результаты своих исследований в журнале Current Biology. Их выводы говорят о том, что основную роль в ускорении исчезновения растительных видов стали развитие сельского хозяйства и процесс укрупнения городов. Исследователи внимательно изучили процессы исчезновения 291 вида растений, ответив на вопросы о причинах их исчезновений и о их значении для природы, оценили уникальность видов. Наиболее подверженными негативному влиянию цивилизации оказались многолетние травянистые виды. Скорость вымирания значительно возросла в течение последних десятилетий и превысила среднюю в историческое время в 350 раз.

Исследователи прогнозируют дальнейшего ускорения этого процесса и объявили, что в следующие 80 лет виды будут исчезать в несколько тысяч раз быстрее. Недавно ООН объявила исчезнувшими 571 вид растений.

Иногда растения, считавшиеся исчезнувшими, обнаруживаются в не подвергшихся воздействию человека частях планеты.

Опубликовано

Российские физики получили медаль Дирака

Сразу трое российских ученых получили престижную премию 2019 года за вклад в развитие космологии. Вячеслав Федорович Муханов — физик-теоретик, один из авторов инфляционной теории развития Вселенной. Алексей Александрович Старобинский — академик РАН, главный научный сотрудник Института теоретической физики имени Ландау, предсказал наличие гравитационных волн в реликтовом излучении. Рашид Алиевич Сюняев — академик РАН, астрофизик, дважды лауреат Государственной премии России, соавтор открытия так называемого эффекта Сюняева-Зельдовича, касающегося интенсивности реликтового излучения.

Медаль Дирака — престижная международная премия в области теоретической физики, вручается ежегодно, начиная с 1985 года. Обладателями премии не могут стать Нобелевские лауреаты и обладатели Филдсовской премии и премии Вольфа.

Первым обладателем медали Дирака стал советский физик Яков Борисович Зельдович. Позже российские ученые ещё 10 раз становились получателями премии.

Опубликовано

Океан у Антарктиды стал поглощать больше углекислого газа

Американские ученые изучили данные, начиная с 1993 года и обратили внимание на возросшую в пять раз скорость поглощения углекислого газа так называемым Южным океаном (частью мирового океана, находящейся южнее 60° южной широты). Учёные связывают это не с увеличением количества растворяемого газа, т.к. это вызвало бы изменение химического состава воды, а с деятельностью диатомовых водорослей, чья популяция в Южном океане существенно выросла за эти годы.

На развитие водорослей повлияло изменение климата: потепление вызвало таяние льдов, которое изменило циркуляцию вод вокруг Антарктиды. Вертикальное перемешивание стало фактором, стимулировавшим размножение водорослей. Интересно, что наибольший рост микроскопической флоры обнаружен в местах, не затронутых глобальным потеплением — вероятно, водоросли мигрировали туда из-за перенаселённости других частей океана.

В прогнозе ученых содержится утверждение, что рост количества водорослей прекратится после прекращения таяния льдов, и растворимость углекислого газа в антарктических водах вернётся к показателям 1980-х годов, а возможно, станет даже меньше.

Опубликовано

Врачи приблизились к излечению туберкулеза

Ученые Уральского федерального университета и их коллеги из Института общей генетики им. Вавилова и Института органического синтеза им. Постовского синтезировали вещество, подавляющие болезнетворную флору.

Проводя опыты с производными молекул имидазотетразина, исследователи заметили, что рост бактерий туберкулеза останавливался там, где присутствовал синтезированный препарат, в частности, на пропитанной им бумаге.

Ученые не торопятся объявлять о победе над болезнью, однако констатируют, что полученное вещество уничтожает штаммы, устойчивые к современным лекарствам от туберкулеза, блокируя работу серин-треониновой протеинкиназы — фермент, важный для жизнедеятельности микобактерий-возбудителей туберкулеза.

Имидазотетразин в настоящее время используется при лечении опухолей головного мозга, применяется в курсах химиотерапии.

Опубликовано

Ученые научились определять время смерти человека

Вероятность точности прогноза составляет 83%. Пока исследователи берутся предсказывать вероятность смерти только в течение ближайших 10 лет. Для этого немецким ученым из Института биологии старения Общества Макса Планка нужно небольшое количество крови для анализа.

Исследование длилось в течение 16 лет. В течение этого времени ученые исследовали кровь 44 тысячи человек в возрасте от 18 до 109 лет, из которых 5512 человек умерли. Это помогло обнаружить 136 биомаркеров, отсутствие или наличие которых в крови указывает на высокую вероятность скорой смерти. Биомаркеры указывают на уровень иммунитета, глюкозы, наличие в организме воспалений и т.д.

Наиболее критичными биомаркерами, указывающими на повышенный риск смерти, оказались высокие показатели уровня изолейцина, глюкозы, молочной кислоты.

Практическая ценность открытия может состоять в оценке назначения методов лечения пациента — как терапевтических, так и хирургических. Однако исследователи указали на то, что наибольший интерес к открытию могут проявить не врачи, а страховые компании.