Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

Если рядом взорвется сверхновая



Четверо британских ученых выдвинули гипотезу, что основное событие девонско-карбонового вымирания было вызвано взрывом сверхновой на расстоянии примерно 65 световых лет от Солнца. После этого на протяжении 100-300 тыс.лет Солнечная система находилась в облаке межзвездного газа, перенасыщенном радиоактивными материалами. Радиационный фон на поверхности Земли многократно вырос, 96% видов позвоночных вымерли. Прямых доказательств, впрочем, нет, есть только отсутствие противоречий с наблюдениями.

Теперь мы знаем, что произойдет, если Бетельгейзе переместится на место Альдебарана и взорвется - глобальная катастрофа, всего лишь в несколько раз менее масштабная, чем если тысячу лет подряд жечь уголь и нефть в современных масштабах. А если Бетельгейзе взорвется там, где она есть - ничего не будет, кроме светлых ночей в новолуние.

Картинка к посту изображает деформацию гелиосферы разлетающимися остатками сверхновой. Орбита Земли изображена синим пунктиром. Это просто схема, на реальном небосводе ничего подобного наблюдаться не будет.

Выбросы углекислого газа в пермско-триасовом вымирании



Семь геологов из США, Канады и России уточнили некоторые детали геологических процессов, приведших к крупнейшему в истории Земли вымиранию. Ученые установили, что важную роль в этих процессах сыграло выгорание в вулканическом огне двух третей Тунгусского угольного бассейна, в результате чего содержание углекислого газа в атмосфере ненадолго поднялось до 0.8%. Если поделить массу сгоревшего угля на длительность катастрофы и сравнить с современными антропогенными выбросами, получается, что сейчас атмосфера загаживается на порядок быстрее, чем тогда. При сохранении нынешних темпов сжигания угля и нефти через тысячу лет случится катастрофа, существенно превосходящая вымирание динозавров. Но ближайшую сотню лет ничего ужасного нам не грозит.

Еще одна гипотеза происхождения эукариот

Принято считать, что первые эукариотические клетки возникли в результате проглатывания крупной анаэробной археей маленькой аэробной бактерии, которая внутри археи не переварилась, а размножилась и стала популяцией митохондрий. У этой гипотезы есть ряд проблем (например, почему у эукариотических клеток внешние мембраны бактериального типа, а не архейного), но до последнего времени ничего более разумного придумать не удавалось. И вот недавно двое французских биологов с испанскими фамилиями предложили нечто, что выглядит более правдоподобным. Вот оно:



Утверждается, что в симбиозе участвовали не два, а три участника, при этом участником-контейнером была не архея, а большая бактерия, внутри которой сначала поселилась архея, ставшая ядром, а затем маленькие бактерии, ставшие митохондриями. Авторы детально описали характер химического взаимодействия симбионтов на разных стадиях превращения в единый организм. Слияние трех прокариот в одного эукариота перестало быть невероятной случайностью, все стадии процесса слияния клеток выглядят вполне закономерными. В типовом архейно-бактериальном мате в соседних слоях поселяются организмы, потребляющие продукты метаболизма друг друга, развивается симбиоз, в какой-то момент симбионты сливаются и естественным образом появляется эукариотическая клетка. Первоначально эта клетка не имеет заметных преимуществ перед отдельно живущими бактериями и археями, но миллиард лет спустя обстоятельства могут сложиться так (например, завершилось окисление железа на поверхности Земли), что эволюционный потенциал эукариот начинает раскрываться и еще через пару сотен миллионов лет жизнь становится многоклеточной. Скорее всего, что-то подобное должно происходить и на других земноподобных планетах. До последнего времени наиболее вероятной картиной распространения жизни во вселенной представлялось "бактерии везде, эукариоты - исключительная редкость", но теперь более правдоподобным кажется, что земной сценарий биологической эволюции является скорее правилом, чем исключением. Но это если я правильно понял, что написано в статье.

Квантовая механика для чайников



Смотрите: существуют два типа частиц, “мальчики” и “девочки”. Мальчики одеты в брюки, на которые уходит 1 метр полотна. Это - целый спин. Такие частицы-мальчики называются бозоны. Девочки одеты в юбки, на которые уходит 0,5 метра полотна. Это - полуцелый спин, а частицы-девочки - фермионы.

Ведут они себя по-разному.
Когда бозоны собираются вместе на чисто мужскую вечеринку и обнаруживают, что все одеты в абсолютно одинаковые костюмы, они радостно улыбаются, садятся рядом, хлопают друг друга по плечу, ставят друг другу пиво, становятся лучшими друзьями и действуют как единое целое. Это – бозонный конденсат (он же конденсат Бозе-Эйнштейна). А когда раздается крик «наших бьют!», все частицы-мальчики устремляются на защиту - в одном направлении и не мешая друг другу. Это - сверхтекучесть.

А когда девочки-фермионы, собравшись на девичник, обнаруживают, что на них одинаковые платья или юбки, они фыркают, отворачиваются и стараются друг к другу близко не подходить и на соседние стулья не садиться. Это - принцип запрета Паули.

Теперь представим себе торговый центр с двумя входами-выходами с разных сторон. Это - проводник. Внутри - множество магазинов и бутиков. Это - кристаллическая решетка. Если запустить через один вход частицу-девочку (фермион), то вместо того, чтобы пройти прямо насквозь и выйти с другой стороны, она будет испытывать многочисленные столкновения с магазинами, и выйдет с изрядно похудевшим кошельком. Это - механизм электрического сопротивления (электроны являются фермионами).

А теперь представим, что на входе девочка встречает подругу, и они начинают болтать о моде, прическах и мальчиках. При этом две девочки (фермионы) действуют как единое целое. Это - куперовская пара. Увлеченные разговором, подруги не замечают магазинов и проходят торговый центр насквозь, не испытывая соударений с бутиками и не потратив ни копейки денег, то есть ведут себя точно так же, как мальчик (бозон). Это - сверхпроводимость.

Ну вот, теперь вы знаете столько же, сколько студенты-физики узнают в рамках годового курса квантовой теории. Ну, почти

Антарктида позднего мела



Большая группа немецких, британских и ирландских ученых уточнила параметры климата в Антарктиде незадолго до вымирания динозавров. В 900 км от тогдашнего Южного полюса климат был примерно такой, как в современной Франции. Очень странно представить себе полярную ночь с температурой заметно выше нуля. Углекислого газа в воздухе в то время было в 2.5 раза больше, чем сейчас.

Копья вместо мигалок



Сфотографировано 8 июля 1914 г. на Невском проспекте. В коляске сзади-справа сидит двоюродный брат того самого Пуанкаре, гипотезу имени которого доказал Перельман. Здесь и далее по ссылке больше фотографий того события.

По-моему, всадники с копьями смотрятся гораздо красивее и солиднее, чем автомобили с мигалками.

Железный дождь

Большая группа астрономов из Швейцарии, Испании, Италии, Португалии, Германии, Чили и Австрии обнаружила, что на планете WASP-76b идут дожди из расплавленного железа. Эта планета - газовый гигант с массой Юпитера, но почти вдвое больший по линейным размерам, соответственно, гравитация на условной поверхности даже меньше, чем на Земле. Планета вращается вокруг большой белой звезды в непосредственной ее близости:



Температура верхних слоев атмосферы на дневной стороне выше точки кипения железа, а на ночной - ниже. Подобно тому, как на Земле имеет место круговорот воды, на Титане - круговорот метана, на планете HD 189733b - круговорот силикатов, на WASP-76b происходит круговорот железа. Дождем, впрочем, это можно назвать только с большой натяжкой. Дождь на WASP-76b не сопровождается красивыми спецэффектами типа такого:



потому что спектр теплового излучения там приходится как раз на видимый диапазон и наблюдать что-либо можно только в ультрафиолете, которому, насколько я понимаю, в плотной атмосфере под облаками взяться неоткуда, т.е. там не видно вообще ничего, в каком диапазоне ни наблюдай. И вовсе не факт, что жидкое железо выпадает в более нижние слои атмосферы в виде капель, а не опускается целыми облаками. И атмосфера там не столько газ, сколько плазма, и как там ведет себя металлический аэрозоль в сильном магнитном поле - вряд ли кому-нибудь понятно.

Пасть динозавра



Утверждается, что это научно достоверная реконструкция пасти динозавра-теропода из рода anser. Несмотря на тероподное происхождение и внушительные зубы, считается, что ансеры были всеядными.

Полдень Прометея под микроскопом

В почках осьминогов и каракатиц живут маленькие (несколько миллиметров) паразиты то ли симбионты дициениды, обладающие удивительно запутанным жизненным циклом:



----------
Во-первых, у них (как у многих паразитов) множество бесполых поколений чередуется с регулярно возникающими половыми. Во-вторых, их жизненный цикл включает не менее пяти самостоятельных многоклеточных стадий, по-разному устроенных и имеющих собственные названия, причем — в отличие от нормальных червей — тут не так-то просто решить, какую из этих стадий следует считать главной («взрослой»). В-третьих, очень характерная особенность дициемид состоит в том, что при смене поколений у них одни клетки образуются внутри других. И не только клетки, но и зародыши, и целые организмы. В жизненном цикле дициемид есть многоклеточная форма, которая в норме проводит всю свою жизнь не просто внутри другой многоклеточной формы (предыдущего поколения), а внутри одной из ее клеток. Такой ход развития крайне необычен для кого угодно, и для животных — уж точно.
----------

Такие дела.

Кишечная бактерия отключает заданные гены во всех клетках организма и не только



10 американских генетиков изготовили генетически модифицированную кишечную бактерию, синтезирующую в больших количествах заданные двуцепочечные РНК. Эти РНК всасываются через стенку кишечника, разносятся по организму и во всех клетках, куда попали, отключают через механизм РНК-интерференции заданные гены, по одному на каждый тип синтезируемой РНК. Если кровососущий паразит попил кровь, зараженную этими РНК, они поступают в организм паразита и отключают соответствующие гены и там тоже. Конкретный образец бактерий предназначен для защиты пчел от кровососущих клещей и переносимых ими вирусов и работает не очень хорошо, ровно настолько, чтобы показать, что эта технология когда-нибудь в будущем, не исключено, может нормально заработать.

Если изобретение доведут до ума, оно может стать революционным. Например, могут появиться:
- кишечная бактерия, создающая пожизненный или до первого большого поноса иммунитет против заданного вируса, например, ВИЧ или коронавируса. Впрочем, для ВИЧ, наверное, будет непросто подобрать критически важный ген, мутирующий не слишком часто;
- кишечная бактерия, отключающая заданный генетический дефект;
- кишечная бактерия, делающая кровь данного человека ядовитой для комаров.

С другой стороны, такие бактерии могут передаваться от человека к человеку фекально-оральным способом, как холерные вибрионы, и мутировать, становясь болезнетворными. Возможно, это второе реально опасное генетическое открытие после вируса судного дня (который, впрочем, не имеет существенных отличий от китайского коронавируса). А может, эта технология нормально работает только с насекомыми или даже с ними нормально не работает.

Картинка к посту изображает ту самую бактерию, но не модифицированную версию, а исходную.