Разные разности

…высказано более 500 гипотез, объясняющих стремительное вымирание насекомых на планете в XXI веке (BioScience)…

…нейтрино весит менее 8·10^–37 кг (Science)…

…теплообменник, напечатанный на 3D-принтере, работает в полтора раза эффективнее, чем выполненный традиционным способом (International Journal of Heat and Mass Transfer)…

…у бактерий есть датчики, которые позволяют обнаруживать средства защиты растений — активные формы кислорода — и включать механизм самозащиты от них (Nucleic Acids Research)…

…когда гориллы копают землю, они ищут трюфели, а не насекомых (Primates)…

…в тропиках число тучных людей достигает 40%, в то время как в высоких широтах — 25–30%, и это вызвано различиями не в диете, а в климате (FASEB Bioadvances)…

…электронные сигареты и обычные сигареты в равной степени обеспечивают обструктивную болезнь легких (Nicotine & Tobacco Research)…

…если из железной руды сделать микрочастицы с большим количеством пор, насыпать их в раствор едкого натра и пропустить электроток, то получится чистое железо по цене 600 долларов за тонну (ACS Energy Letters)…

…если компанию возглавляет женщина и совет директоров дает ей возможность принимать более половины стратегических решений, то в руководстве такой компании женщины займут пятую часть важных постов (Journal of Business Research)…

…за счет переработки отходов, добычи ценных веществ из залежей на городских свалках можно отказаться от проектов разработки морских месторождений и тем самым сохранить многие регионы для туризма и рыболовства (PLоS One)…

…обнаружена спиральная галактика, которая полностью сформировалась всего через один миллиард лет после Большого взрыва, что до сих пор считалось невозможным в принципе (Astronomy & Astrophysics)…

…люди консервативных убеждений не доверяют науке во всех ее областях, от исследований климата до технической химии, при этом считают науку игрушкой для либералов, а университеты — рассадниками либерализма, и поделать с этим нельзя ничего (Nature Human Behaviour)…

…витамин К, содержащийся в брокколи, листовой капусте кале, зеленом горошке или шпинате, улучшает работу мозга, особенно у пожилых мышей (The Journal of Nutrition)…

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Слово «демография» сегодня не сходит с уст политиков и государственных деятелей. Это и понятно. России с ее необъятной территорией нужны граждане, которые будут ее обустраивать, любить и защищать. Поэтому перед нами стоят две важнейшие государственные задачи — повышение рождаемости и увеличение продолжительности жизни в ясном уме и твердой памяти. Но, как ни странно, эти две задачи связаны друг с другом. Оказывается, дети сохраняют молодость своим родителям, в том числе и их мозг. Причем омолаживающий эффект воспитания проявляется и у матерей, и у отцов. И степень этого эффекта зависит, среди прочего, от того, сколько времени человек проводит с потомством.

Команда, возглавляемая Эдвиной Орчард из Йельского университета в Нью-Хейвене, проанализировала сканы мозга 19 964 женщин и 17 607 мужчин, которые хранятся в Биобанке Великобритании. Прежде всего специалисты пристально изучали связи различных областей мозга, визуализируемые с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Затем полученные данные сопоставили с возрастом, уровнем образования, социально-экономическим статусом и, конечно, с количеством детей.

Вывод получился однозначным: чем больше детей было у женщин и мужчин, тем большая функциональная связанность наблюдалась в мозге. Этот положительный эффект был особенно ярко выражен в моторной и сенсорной сетях мозга, то есть в областях, связанных с движением и ощущениями.

Вообще, с возрастом связи в мозге ослабевают. Но вот именно в тех областях, которые быстрее и охотнее стареют, воспитание детей в наибольшей степени препятствует деградации мозга.

Ученые уверенно говорят о том, что воспитание детей защищает от функционального старения мозга. Исследование однозначно показало, что у испытуемых-родителей мозг был моложе, чем у бездетных людей того же возраста.

Как это работает, каков механизм? Пока не ясно. Но поскольку эффект наблюдается как у женщин, так и у мужчин, то, вероятно, имеет значение забота о детях, а не только беременность. И нет сомнения, что моторные и сенсорные сети мозга особенно активируются у родителей, когда они взаимодействуют со своими детьми, обнимаются, играют или вместе исследуют мир. В этом случае нейропротекторный эффект может быть применим и к другим людям, например — учителям, которые много общаются с детьми.

В любом случае воспитание детей приносит пользу здоровью мозга на протяжении всей жизни и изменяет течение старения (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Откуда взялась жизнь на Земле? Этот вопрос волнует и обывателей, и ученых. Последних в большей степени, конечно. Долгое время считали, что строительные блоки жизни — аминокислоты и белки — возникли в первичном бульоне, в колыбелях жизни на Земле. Например — в порах цеолитов, или в гидротермальных бассейнах, или в «черных курильщиках» на дне океанов.

Впрочем, не сбрасывали со счетов и гипотезу о внеземном происхождении жизни, благо технологии освоения космоса и наблюдения за ним стремительно совершенствуются. И сегодня, похоже, чаша весов начинает все больше склоняться в пользу именно этой версии, потому что появляется все больше свидетельств того, что первые строительные блоки жизни также могли быть созданы в космосе — в астероидах и кометах, которые врезались в раннюю Землю и оставляли свой волшебный груз.

Вообще, анализы и космические миссии показывают, что многие органические молекулы могут образовываться даже в жестких космических условиях. Например, посадочный зонд Европейского космического агентства «Филе» обнаружил на комете 67P / Чурюмова—Герасименко 16 различных органических соединений, включая предшественников сахаров, аминокислот, пептидов и нуклеотидов. Основания ДНК также обнаружили в образцах метеоритов. Кроме того, лабораторные эксперименты показывают, что покрытые льдом частицы пыли в ядрах комет и межзвездных пылевых облаках обеспечивают вполне благоприятные условия для химического синтеза строительных блоков биомолекул.

А тут околоземный астероид Бенну (101955) и вовсе подбросил ученым столько информации, что, кажется, отпали последние сомнения в справедливости внеземного происхождения жизни.

Этот астероид размером около 560 метров и массой 60 миллионов тонн вращается вокруг Солнца и считается пережитком ранней Солнечной системы. Кроме того, наблюдения с телескопа показали, что Бенну относится к астероидам типа В, то есть богат углеродом, водой и другими летучими веществами. Иными словами, отличный кандидат на роль поставщика жизни на Землю.

В 2016 году НАСА отправило к астероиду Бенну космический корабль OSIRIS-REx. В 2018 году зонд встал на орбиту вокруг астероида и начал собирать данные. А в 2020-м OSIRIS-Rex приблизился к поверхности Бенну настолько близко, что его роботизированная рука смогла взять образцы с поверхности летающего камня и материал, который был поднят в результате небольшого взрыва. В 2023 году космический корабль доставил образцы на Землю. Два года шли тщательные исследования космического материала. И вот недавно НАСА опубликовало первые результаты (Nature).

Одна из исследовательских групп изучала органические компоненты материала астероида и обнаружила десятки тысяч химических соединений на основе углеводородов. Исследователи нашли аминокислоты, амины, формальдегиды, карбоновые кислоты, полициклические ароматические углеводороды и азотистые гетероциклы, а также около 10 тысяч азотистых химических веществ. Среди 33 обнаруженных аминокислот 14 были незаменимыми для земной жизни, такие как тирозин, глицин, аспарагин.

Более того, ученые обнаружили 19 небелковых аминокислот, их нет в земной жизни. А многие аминокислоты с Бенну были представлены в виде рацемата — смеси хиральных изомеров, левосторонних и правосторонних. Замечу, что земные существа — левши, они вырабатывают в своих организмах только левосторонние белки.

А еще исследователи обнаружили в образцах Бенну нуклеотиды, из которых складывается земная ДНК. Причем — все пять оснований ДНК и РНК: аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил. Кстати, некоторые из этих нуклеиновых кислот, а также другие азотсодержащие молекулы уже были прежде обнаружены в метеоритах и образцах с астероида Рюгу.

Что касается неорганики, то во второй статье команда под руководством Тима Маккоя из Национального музея естественной истории в Вашингтоне, округ Колумбия, сообщает о неорганических солях и минералах, обнаруженных в образцах астероида. К ним относятся натрийсодержащие фосфаты и богатые натрием карбонаты, сульфаты, хлориды и фториды. Исследователи нашли 11 различных солевых минералов, в том числе некоторые очень редкие на Земле.

Как видите, астероиды вполне могли помочь сделать Землю пригодной для жизни. Так что гипотеза панспермии, то есть занесения зародышей жизни из космоса на Землю, вполне рабочая.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

О березах написаны десятки стихов. Им посвящали свои строки Фёдор Тютчев и Алексей Толстой, Сергей Есенин и Афанасий Фет, Николай Заболоцкий и Валентин Берестов, Степан Щипачёв и Валерий Брюсов. И как не писать? Зайдешь в светлую, прозрачную березовую рощу — и душа поет, разворачивается. Это вам не темный глухой ельник, куда зайдешь, а потом не знаешь, как выбраться.

Символ красоты, символ чистоты, символ России — вот что такое береза. Одна береза выделяет около 30 кг кислорода в год, и за одно это заслуживает уважения. Но вообще, береза служит человечеству всеми своими частями — березовыми вениками, теплоемкими дровами, волшебным дёгтем и березовым соком. Подробно об этом рассказано в статье Н. Ручкиной «Береза — щепоть пыльцы в бочке бетулина».

В многочисленной березовой семье не без урода. Есть в ней необычные деревья — такие же белоствольные, но низкорослые, извилистые и с большими наростами. Однако это именно тот случай, когда вся красота спрятана внутри, потому что это — карельская береза. Ее чрезвычайно плотная и прочная древесина янтарного цвета с непредсказуемым мраморным рисунком и перламутровым блеском уникальна.

Впервые ее описал лесной знатель (лесник, по-нашему) форстмейстер Фокель в середине XVIII века. Он изучал леса северо-западной части России по заданию Екатерины II. Она поставила задачу найти отечественную альтернативу дорогому красному дереву, ввоз которого в страну тогда был временно запрещен. То есть решала проблему импортозамещения. И Фокель нашел — карельскую березу. С тех пор ее называют царским деревом, потому что из карельской березы стали делать потрясающую мебель для царских апартаментов, которая служила веками. Да и сейчас как новенькая.

Со временем селекционеры научились разводить карельскую березу, в России даже сложилась целая научная школа вокруг этого уникального дерева во главе со знаменитым дендрологом, академиком ВАСХНИЛ А.С. Яблоковым.

Разведение карельской березы — дело трудоемкое. Выращивать ее с помощью семян очень сложно — в 75% случаев вырастает обычная береза. А понять это можно лишь спустя 8 лет, когда деревце вырастет и появятся первые внешние признаки карельской березы. Поэтому селекционеры прививают побеги. А с этим связаны еще большие сложности.

Но вот совсем недавно ученые наконец решили проблему, потому что ответили на вопрос, почему какие-то березы становятся вдруг карельскими. Специалисты Сколтеха вместе с коллегами из Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета и Института леса Карельского научного центра РАН обнаружили, что причина — в генетической мутации, которая превращает обычную березу в карельскую.

Собственно, дендрологи так и предполагали. Теперь с помощью привычной уже ПЦР можно точно установить, относится месячный березовый побег к карельской березе или нет. Это, несомненно, сильно облегчит разведение ценной породы.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

То, что Марс красный, видно невооруженным глазом. Еще древние египтяне дали Марсу название «Красный», а вавилоняне называли Марс «Звездой смерти» из-за его кровавого цвета. У древних римлян цвет далекой планеты тоже ассоциировался с кровью, отчего она получила имя в честь бога войны Марса.

Что же придает Марсу ржаво-красный цвет? Поскольку кора Марса состоит в основном из базальтовых пород, его поверхность на самом деле должна была выглядеть темно-серой, как, например, у Луны. Однако общепринятая теория предполагает, что из-за выветривания порода окрасилась в красный цвет.

Давно ясно, что за это должна отвечать какая-то форма оксида железа. Но вопрос — какая именно? Действительно, железо в изобилии присутствует в марсианских породах, и оно могло окислиться, заржаветь. Однако оксидов железа много, они разные и образуются в разных условиях. Так какой же из них отвечает за красный цвет планеты?

Согласно общепринятой теории, очень мелкая пыль Марса состоит в основном из гематита или маггемита, магнетитоподобного минерала. Эти негидратированные оксиды железа образовались в марсианской пыли в результате длительного окисления и выветривания на безводной поверхности. Согласно этой теории, ржавчина образовалась в течение миллиардов лет в холодную засушливую эру Красной планеты, которая продолжается и по сей день.

Однако спектральные данные с нескольких космических зондов и телескопов дали намек, что красная марсианская пыль может содержать и гидроксильные группы. С этим надо было разобраться.

Ученые взялись за экспериментальную интерпретацию спектральных данных, которые получили с различных орбитальных аппаратов Марса, а также марсоходов. Они решили в лаборатории, в смоделированных марсианских условиях подобрать те оксиды железа, которые дадут аналогичные спектральные отпечатки. Исследователи смешали с базальтовой породой гематит и другие «сухие» оксиды, для образования которых не нужна вода, а также гидратированный минерал оксида железа ферригидрит. Причем все частицы были измельчены до субмикронных размеров. Уж если пыль — так пыль.

Оказалось, что гематит и другие «сухие» оксиды железа не соответствуют спектральным данным, полученным от космических аппаратов. Наиболее подходящей оказалась смесь базальта и гидроксида железа ферригидрита (Fe₅O₈H · nH₂O). Похоже, что слабо кристаллизованный гидратированный ферригидрит присутствует повсюду в марсианской пыли и, вероятно, в горных породах.

Справедливости ради надо сказать, что ферригидрит как причина красного цвета Марса — идея не новая. Но прежде этого никто однозначно не доказывал. Теперь исследователи выяснили, что базальтовая пыль с поверхности Марса должна быть смешана с ферригидритом (20–33% по массе), чтобы получить соответствующие спектральные характеристики. Кроме того, в пыли может содержаться небольшое количество сульфатов.

Итак, природа марсианской ржавчины установлена. И это новое знание может нас далеко завести, потому что проливает свет на условия ее образования. Гематит, который раньше считали источником красного цвета Марса, может образовываться в течение длительных периодов времени даже в сухих условиях. А вот ферригидрит образуется относительно быстро, причем только в присутствии холодной воды. Это говорит о том, что когда-то на Марсе повсюду была вода, и было это около трех миллиардов лет назад. Так что Марс заржавел раньше, чем мы думали.

Теперь ученые с нетерпением ждут образцы, собранные марсоходом НАСА Perseverance на Марсе, которые планируется доставить на Землю. И вот уж тогда в прямом, а не модельном эксперименте можно будет выяснить, сколько ферригидрита содержится в марсианской пыли и что это означает для нашего понимания истории воды, а значит — и возможности жизни на Марсе (Nature Communications).

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Если сравнить фотографии носорогов, сделанные за последние полтора столетия, то бросается в глаза, что рога носорогов стали заметно меньше. Почему такой поворот эволюции? А потому, что в нее вмешался человек.

История с фотографиями — не мысленный эксперимент, а настоящий. Именно его провели ученые из Кембриджского университета. Они сравнили фотографии носорогов, датируемые 1886–2018 годами. Интересно, что в фотографиях не было недостатка, потому что охотников, как правило, фотографируют с убитой добычей. А иначе как докажешь, что убил вооот такого носорога?

Исследование показало, что рога носорогов со временем действительно становились все меньше и меньше. Специалисты подозревают, что выборочный отстрел носорогов с самыми длинными рогами все чаще оставлял в живых животных с меньшими рогами, а они передавали эту черту своему потомству.

Влияние трофейной охоты на копытных, таких как козероги и снежные бараны, хорошо доказано. Самки этих видов предпочитают спариваться с самцами с самыми большими рогами. Однако такие же рога предпочитают и охотники за трофеями. В результате самкам приходится выбирать среди самцов с меньшими и не столь пышными рогами. Установлено, что рога самцов канадских снежных баранов уменьшились почти на 30% за два десятилетия.

Кстати, то же самое касается и лисиц. Количество диких особей с серебристой шерстью резко уменьшилось по той же причине — в прошлом веке звероловы предпочитали именно этот цвет, потому что он лучше продавался и долго оставался в моде.

Вот такая противоестественная эволюция получается. В отличие от хищников, которые сосредоточены на более слабых животных, охотникам за трофеями, напротив, подавай самых красивых, крупных и сильных животных. Биологи-эволюционисты предполагают, что здесь эволюционный ответ неизбежен (Bild der Wissenschaft).

Однако спорный вопрос заключается в том, действительно ли трофейная охота оставляет след в генетическом коде? То есть действительно ли генетическая информация о больших рогах или серебристом окрасе шерсти теряется из генофонда популяции.

Доказать это экспериментально чрезвычайно сложно. Для этого нужно сопоставить данные за несколько десятилетий, включая фенотип и генотип. А кто 30 лет назад консервировал образцы, чтобы сохранить на долгие годы ДНК горных козлов?

Тем не менее для канадских снежных баранов такая информация была получена и обобщена, хотя на это потребовалось 50 лет. Исследователи следят за мечеными животными от рождения до смерти и знают об отношениях между родителями и потомством. Используя эти данные, биологи смогли оценить, по каким причинам изменился размер рогов. То есть какова здесь доля генетической модификации, а какая связана с изменениями окружающей среды.

Аналогичное исследование было выполнено в 2021 году в Национальном парке Горонгоса в Мозамбике, где изучали слонов. Оба исследования показали, что избирательное убийство может оставить отчетливый эволюционный след в генах.

Противоестественный отбор небезобиден, он может давать ощутимые последствия везде, где чрезмерно охотятся. Это особенно ярко проявляется в рыболовстве, поскольку масштаб отлова велик. Статистика показывает, что коммерчески используемые виды рыб теперь становятся половозрелыми в более молодом возрасте.

Например, в 1950-х годах треска в Северо-Западной Атлантике достигала половой зрелости в 6 лет, вырастая при этом до 65 см в длину. Сегодня она нерестится уже в 4 года при длине 40 см. И это не единственный пример.

Специалисты заговорили об эволюции, вызванной рыболовством. Поскольку рыболовство, будь то крупный рыболовный флот или прибрежное рыболовство с использованием рыболовных сетей, изымает из популяции крупных рыб, оно тем самым самым предотвращает их размножение. А особи, которые размножаются рано при меньшем размере тела, имеют преимущество и оставляют больше потомства.

Ученым удалось почти невозможное — они смогли обнаружить генетические следы высокоинтенсивного промысла в генетике трески в Балтийском море. Для этого исследователи использовали отолиты, ушные камни, извлеченные из выловленных рыб за последние 28 лет. По отолитам можно определять возраст рыб, из них можно извлечь ДНК. Выяснилось, что гены, частично ответственные за рост тела трески, менялись по численности на протяжении десятилетий.

Это подтверждает предположение, что, по мере того как многие крупные рыбы вылавливали десятилетиями, генетическая информация о большом размере тела постепенно терялась. Это, в свою очередь, означает, что изменение черт нельзя легко обратить вспять. Эксперты называют это дарвиновской виной. Модели говорят, что может пройти несколько сотен лет, прежде чем исчезнувшая генная информация не появится снова. Эти эволюционные процессы значительно слабее и медленнее, чем давление отбора человека.

После того как в 2015 году почти полностью выловили треску в центральной части Балтийского моря, в 2019 году ввели запрет на ее вылов. В 2024 году его продлили, потому что до сих пор популяция не восстановилась. И неизвестно, вернется ли когда-нибудь рыба к своему первоначальному размеру.

Так что ни северо-западная атлантическая треска не вернулась к своему прежнему размеру тела, ни рога канадского снежного барана не вернулись к тому размеру, который был 50 лет назад. Хотя есть и положительные примеры: популяция голубого тунца в Северном море восстановилась быстрее, чем предполагали, благодаря строгому управлению рыболовством.

Все виды слонов и носорогов сегодня находятся под защитой, и по закону их можно отстреливать только в исключительных случаях. Фактически, трофейная охота сегодня — при условии, что она хорошо организована, — может даже способствовать сохранению природы: охотники платят более высокие цены за отстрел определенных животных, тем самым обеспечивая денежным ресурсом защиту среды обитания этих животных.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Помните у Тютчева?

«Люблю грозу в начале мая,
Когда весенний, первый гром…»

Фёдор Иванович написал эти строки 200 лет назад, точнее — 197 лет. Но за два прошедших столетия многое изменилось. И сегодня строки Тютчева нуждаются в редактуре по существу. Сегодня они должны звучать так: «Люблю грозу в начале марта…» Да! Именно 4 марта в Великом Новгороде, в Смоленской области и в Витебске открылся грозовой сезон — там прогремели первые грозы.

Молнии во все времена привлекали внимание ученых, которые наблюдали за ними не одну сотню лет в надежде понять, что же это такое. Сегодня за молниями наблюдают орбитальные спутники. По их данным, каждый год над Землей в среднем разряжается около 1,5 миллиарда молний, то есть каждую секунду в Землю ударяет около 50 молний.

Средняя длина молнии — 9,5 км, самую длинную зафиксировали в 2022 году в США, она тянулась на 767 км. Обычно молнии живут доли секунды, самый долгий разряд зафиксировали в 2022 году — он продержался 17 секунд.

Недавние исследования показали, что молния служит довольно мощным источником рентгеновского излучения, интенсивность которого примерно в два раза превышает ту, которую используют при рентгене грудной клетки.

Молнии распределены по миру неравномерно: мало на севере и много на юге. Реже всего молнии бьют в Египте — раз в несколько столетий! А чаще всего — в Венесуэле в районе реки Кататумбо, там электрические вспышки могут сверкать до 200 дней в году.

Первым, кто открыл электрическую природу явления, был Михаил Васильевич Ломоносов. И сегодня мы знаем, как образуются разряды в грозовых облаках. Это явление связано с электризацией, когда тела можно зарядить, потерев их друг о друга. Если кусочек янтаря потереть о сукно или шелк, то янтарь зарядится отрицательно и начнет притягивать легкие пушинки, волоски и кусочки фильтровальной бумаги. А иной раз и искры проскакивают — прообразы грозовых молний. Кстати, само слово «электрон» в переводе с греческого на русский означает «янтарь».

Вообще небольшой электрический заряд есть на всем, включая нас с вами, поскольку у Земли есть электрическое поле и ее поверхность заряжена отрицательно.

Все мы знаем, что фабрика по производству молний — это грозовое облако. Его верхушка может находиться на высоте 6–7 км, а низ висеть над землей на высоте нескольких сотен метров. Облако состоит из огромного количества водяного пара, поднявшегося с Земли. Но наверху очень холодно, поэтому часть пара конденсируется в виде мельчайших капель, а другая — в виде льдинок разного размера.

Теплые потоки воздуха все время движутся от Земли вверх. Они увлекают мелкие льдинки, те начинают сталкиваться с более крупными, тереться о них. В результате льдинки электризуются, причем крупные льдинки заряжаются отрицательно, а мелкие — положительно. Со временем мелкие положительно заряженные льдинки оказываются в верхней части облака, а крупные отрицательно заряженные — внизу, потому что они тяжелее. Другими словами, верхушка грозового облака заряжена положительно, а ее брюшко — отрицательно. И как только складываются условия для перетока заряда из тучи на Землю, происходит пробой воздуха, то есть разряд молнии.

С молнией, конечно, лучше не встречаться. К счастью, большинство разрядов происходит между облаками и поэтому неопасны. Однако каждый год молнии убивают людей. Хотя есть удивительные счастливчики, которые выживают после встречи с молнией. Например — американец Рой Салливан. В него молния била, не поверите, семь раз! И он уцелел.

От молнии защищают громоотводы, которые придумал Бенджамин Франклин. В 1775 году он прикрепил к зданию Капитолия в штате Мэриленд толстый железный стержень, который возвышался над куполом на несколько метров и был соединен с землей. И молнии стали обходить Капитолий стороной. Франклин не стал патентовать изобретение, чтобы оно было доступно любому человеку, желающему защитить свой дом. Тогда дома были преимущественно деревянные. Впрочем, и сегодня, как показали пожары в Калифорнии, они такие же.

После появления громоотвода в конце XVIII века в моду вошли дамские шляпы-молнии и зонты-громоотводы. Выглядело это так. Вокруг дамской шляпки была повязана плетёная металлическая лента. К ленте крепилась длинная серебряная цепочка. Она спускалась по спине дамы и волочилась по земле, то есть заземляла шляпку. Это был модный тренд в Париже в 1778 году.

А джентльменам предлагали зонты-громоотводы. Над зонтом возвышался металлический стержень. От него тянулся провод, который волочился по земле и заземлял конструкцию.

А теперь давайте вернемся к тому, с чего я начала — к Тютчеву. Почему в его времена, 200 лет назад, первые грозы гремели в мае, а сегодня — в марте? Я думаю, вы уже сами догадались. Зимой гроз не бывает, потому что холодно. Чтобы образовалось грозовое облако, необходимы восходящие потоки влажного воздуха. Чем больше разница температур между Землей и высокими слоями атмосферы, тем лучше поднимается водяной пар. Активнее всего этот процесс идет летом, а не холодной зимой. Поэтому чем раньше теплеет на Земле, тем раньше открывается грозовой сезон. Так что и здесь руку приложило глобальное потепление. Но так или иначе грозы возвестили, что к нам пришла весна. И она уже никуда не денется.

…за 52 года меры борьбы с курением спасли в США 3 856 240 человек от смерти из-за рака легких, при этом обеспечив дополнительные 76 275 550 человеко-лет жизни (CA: A Cancer Journal for Clinicians)…

…чтобы заглушить антропогенный шум, пауки в городе плетут свои сети иным образом, чем на селе, где шум меньше (Current Biology)…

…невозможно больше повышать эффективность фотосинтеза листьев сои традиционной селекцией, нужно редактировать гены (The Plant Journal)…

…бактерия может вырезать кусочек генома опасного для нее вируса, встроить его в свой геном и так передать в поколениях память о враге и мерах борьбы с ним (Cell Host & Microbe)…

…единовременное обучение искусственного интеллекта уровня GPT-3 требует 1300 МВт·часов энергии, что обходится в 4,6 млн долларов (IEEE Access)…

…омоложение лимфатических сосудов, удаляющих продукты жизнедеятельности мозга, вылечило подопытную престарелую мышь от слабоумия (Cell)…

…из печени и жира гуся, используя разлагающий жиры фермент липазу, можно приготовить продукт, который ни по вкусу, ни по плотности и мягкости не отличается от настоящего деликатеса — фуа-гра (Physics of Fluids)…

…если пожилой человек много спит днем, это может быть симптом развивающегося слабоумия (Neurology)…

…пробиотики заставляют клетки желудочно-кишечного тракта синтезировать такие гормоны, которые они раньше делать не умели, например — синтезируемые в мозге вазопрессин и лютеотропин (Тhe FASEB Journal)…

…сельское население Земли может быть в полтора раза больше, чем по данным демографов (Nature Communications)…

…длина теломер в организме будущего человека, то есть продолжительность его жизни и перспективы заболеваний в пожилом возрасте, закладывается в момент зачатия, однако есть препараты, которые позволяют на этот процесс повлиять (Nature Communications)…

…биогенные конструкции, в которых использованы вещества, синтезированные микробами, растениями и животными, а при проектировании применены принципы бионики, станут основой гражданского строительства (Biogeotechnics)…

…рой космических дронов-телескопов под управлением искусственного интеллекта опознает и в деталях рассмотрит межзвездный объект, который когда-нибудь пронесется через Солнечную систему (Journal of Guidance, Control, and Dynamics)…

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Фотоэлектрические системы, преобразующие свет в электрический ток, казалось бы, всем хороши. Но это не так. Во-первых, кпд еще не так высок, а производство самих батарей — дело дорогое и муторное. Во-вторых, размещение солнечных панелей требует места. Если вы будете укладывать их на землю, то, чтобы получить значительную мощность, придется занять большие площади. Значит, они выпадут из оборота — ни поле засеять, ни дом построить.

А что если укладывать солнечные панели на поверхность водоемов, которые не представляют особой ценности? К примеру — там не разводят и не ловят рыбу. Но, как выяснилось, это плохое решение, хотя им уже вовсю пользуются во всем мире, размещая солнечные батареи на поверхности водохранилищ, озер и прудов.

Исследователи из Корнельского университета в Нью-Йорке детально исследовали, как изменяется жизнь водоема, на поверхности которого лежат солнечные панели.

В эксперименте участвовали шесть прудов размером 30×30 метров и глубиной 1,85 метра. Эти пруды были созданы еще в 60-х годах. Они постепенно зарастали водорослями, не содержали рыб и были похожи друг на друга по химии и биологии.

Летом 2023 года исследователи установили плавучие солнечные панели на трех из шести прудов. Панели покрывали около 70% поверхности водоемов. А затем в течение двух лет ученые фиксировали, как менялись температура, содержание кислорода, а также выбросы углекислого газа и метана из этих прудов и в трех других прудах, которые служили контролем.

Буквально через несколько дней после размещения панелей начали проявляться первые изменения. Температура воды в водоемах начала падать, концентрация кислорода в воде — тоже. Очень быстро вода на дне пруда практически полностью лишилась кислорода. В результате планктон, водные растения и микробы на дне пруда серьезно пострадали. Поскольку солнечная батарея затеняет водоем, планктон и водные растения получают меньше света для своего фотосинтеза. Кроме того, покрытие поверхности воды препятствует газообмену между водой и атмосферой.

Таким образом, из-за изменения химического состава воды и недостатка кислорода на дне водоема образуется повышенное количество метана. Пузырьки метана поднимаются к поверхности воды в виде пузырьков газа и выбрасываются в воздух в тех местах, которые еще не закрыты панелями.

В эксперименте выброс метана из пузырьков в прудах с плавающей фотоэлектрической энергией увеличился на 57%. Иными словами, пруды с солнечными батареями превратились в ловушки для парниковых газов (Environmental Science & Technology).

Ученые полагают, что закрывать поверхность пруда солнечными панелями можно не более чем на 15%. Но знаете, на мой взгляд, это ясно и без всякого эксперимента. В Германии, кстати, разрешают закрывать не более 15% водоема плавающей фотоэлектрической энергией, потому что здравый смысл не нуждается в подтверждении.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Какой язык более эффективен? То есть какой язык позволяет быстрее донести до адресата мысль? Тот, в котором слова короче. Во-первых, на их произношение человек тратит меньше энергии и меньше времени. А во-вторых, короткие слова легче воспринимать.

Сравните, например, английское «cow» и русское «корова», «go» и «пойдемте», «get» и «получите», «blue» и «голубой», «red» и «красный». В английском языке вообще много коротких односложных слов, поэтому маленькие дети в двуязычной среде быстрее осваивают именно английский язык.

Как выяснилось, и горбатым китам не чужда эта премудрость. Структура их пения не только похожа на человеческие языки, но и короткие «слова» у них встречаются чаще, чем длинные. Однако по порядку.

Ученые из Еврейского университета в Иерусалиме в течение восьми лет регистрировали пение горбатых китов у берегов Новой Каледонии. А затем исследовали их на предмет структуры, включающей паузы, повторяющиеся элементы и прочее.

Оказалось, что частота использования отдельных элементов в песнях китов соответствует правилам, аналогичным человеческим языкам. Например, они используют лингвистическое правило, называемое законом Ципфа, которое гласит, что более короткие лингвистические единицы встречаются чаще, чем более длинные. В русском языке это «и», «то», «но», «или» и тому подобное. Это повышает эффективность речи, с чего я и начала рассказ.

Так вот у горбатых китов наиболее часто повторяющиеся элементы пения были короткими. Согласно расчетам исследователей, их общение так же эффективно, как и человеческое (Science).

Хотя человек и горбатый кит эволюционно далеки друг от друга, однако у обоих системы общения передаются из поколения в поколение. Это касается и языка.

Тут, правда, немедленно возникает вопрос о смыслах, скрытых в речи, — чего сказать-то хотел? Но исследование не дает ответа на вопрос о возможном содержании песен китов. Этот вопрос остается открытым. Вообще пение китов больше напоминает человеческую музыку, которая, впрочем, также имеет эту статистическую структуру, но не имеет семантического значения, присущего языку.

Второе исследование, опубликованное в то же время (Science Advances), подтверждает выводы о структуре пения китов. Ученые из Университета Стоуни-Брук в Нью-Йорке проанализировали вокальные последовательности в общей сложности 16 видов китов и сравнили их с пятью десятками разных человеческих языков.

И убедились, что песнопения многих видов китов подчиняются тем же лингвистическим правилам, что и человеческие языки. Ученые полагают, что звуки многих видов китов и дельфинов были сжаты для экономии времени.

Конечно, структурное сходство между песнями китов и человеческой речью совсем не обязательно означает, что они выполняют аналогичную функцию. Поэтому тут не следует чрезмерно увлекаться интерпретацией такого структурного сходства. Тем не менее теперь благодаря исследователям мы точно знаем, что элементы песнопения китов иерархически чередуются так же, как слова и предложения в нашем языке. При этом более короткие единицы встречаются чаще, чем более длинные, а длинные фразы состоят из более коротких элементов. Это повышает эффективность общения и, вероятно, легче передается по наследству.