Разные разности

Иллюстрация Петра Перевезенцева

По поводу комфортности проживания в Москве — это отдельный большой разговор. В данном же случае я говорю именно о зеленых насаждениях и водоемах города. И вот почему.

Если вы размышляете, в каком доме поселиться, то наука дает вам четкую рекомендацию — в районах с большим количеством зелени и водоемов. Причем эта рекомендация универсальная, потому что не связана с возрастом.

Допустим, вы молоды, только создаете семью, планируете завести детей или уже находитесь в процессе. Тогда будущей маме зеленое окружение, а также водоемы просто необходимы.

Обширное исследование, проведенное в европейских странах, показало, что в такой ситуации риск преждевременных родов минимален, а шанс на правильное и здоровое развитие детеныша — максимален. Поэтому парки, леса, водоемы должны быть в шаговой доступности от вашего жилища.

Эти умозаключения основаны на анализе выборки из 70 тысяч новорожденных в 9 европейских странах.

Ученые смотрели, как на их развитие влияет близость зеленых насаждений (рассматривались варианты 100, 300 и 500 метров), а также расстояние до ближайшего водоема. Результаты такого анализа подтвердили гипотезу ученых — чем ближе будущая мама живет к этой красоте, тем здоровее родится ребенок.

Хорошо. А каковы рекомендации для пожилых людей, которые уже давно на пенсии? Какое жилье для них предпочтительно? То же самое, что и для молодых, — поближе к паркам, лесам и водоемам.

За этой рекомендацией тоже стоит большое открытое когортное исследование, которое выполнили ученые из Гарвардского университета. Они анализировали данные почти 62 миллионов получателей государственной медицинской страховки в возрасте от 65 до 74 лет. Причем это были данные за 16 лет.

И зависимость выявилась. Чем зеленее был район, тем меньше было случаев обращения к врачам по поводу болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера, которые приводят к развитию деменции.

В данном случае ученые не ставили перед собой задачу ответить на вопрос, почему зеленые насаждения так благотворно влияют на человека. Они просто зафиксировали факт. Но прежние многочисленные исследования, да и здравый смысл подсказывают, что парки, сады, леса и водоемы снижают стресс, потому что располагают к прогулкам.

А чем больше прогулок — тем больше физическая активность, которая сама по себе благотворно сказывается на организме. При неспешных прогулках на природе в слюне снижается концентрация биомаркеров стресса — кортизола и альфа-амилазы. Не говоря уже о качестве воздуха, который рядом с зелеными насаждениями чище.

Так что уезжать на дачу весной и возвращаться в город осенью, чтобы только перезимовать, — это очень мудрое и правильное решение для пожилых людей, которое продлит им здоровую жизнь. В данном случае наука лишь подтверждает этот эмпирический опыт. Однако на самом деле эта история касается всех — и молодых, и старых.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Это огромная яма диаметром 60 метров и глубиной 20–30 метров, в которой горит природный газ. Горит уже 50 лет. Пламя поднимается на высоту до 15 метров.

Откуда этот кратер взялся? Здесь в 1971 году советские геологи обнаружили скопление природного газа и стали бурить пробную скважину. Однако неожиданно верхние слои почвы обвалились. Все техника ушла под землю. Люди, к счастью, не пострадали. Но осталась большая дыра, из которой пошел газ.

Он стал распространяться по окрестности. И чтобы местные жители и скот не отравились газом, геологи решили поджечь его, полагая, что со временем огонь утихнет. Но он не утихает до сих пор.

Людей, конечно, из этой зоны отселили. Но сегодня горящая яма, Врата Ада, стала приманкой для туристов. Потому что зрелище гигантской глубокой ямы, в которой бушует огонь, конечно, впечатляющее.

Это не единственный пример горящей земли. На большом нефтяном месторождении Баба-Гургур в Ираке, в самой его серединке, до сих пор горит Вечный нефтяной пожар — его так и называют. Считают, что он не затухает уже 4000 лет. В древние времена этот пожар описали Геродот и Плутарх.

Вечный природный огонь Янардаг горит и на склоне холма в 27 километрах к северу от Баку, в Азербайджане. Горит с древнейших времен — о нем писал еще Марко Поло в своих трудах. Пламя, конечно, не такое высокое и интенсивное, как во Вратах Ада, всего метр в высоту. Но здесь тоже горит природный газ, выходящий из отверстий в песчанике. И горит много веков из-за утечки из крупного газового месторождения под Апшеронским полуостровом.

Однако горит не только нефть и газ, но и уголь, и торф. Всего этого у нас в избытке. Поэтому у нас тоже есть свои горящие горы — по левому берегу Амура, в Шимановском районе Амурской области. Здесь под землей горит бурый уголь. Пожар проявляет себя задымлением. Но периодически огонь вырывается из-под земли, и тогда кажется, что горит гора.

Эти горящие горы в Приамурье, которые тянутся на несколько километров, впервые описал в XIX веке русский географ и натуралист Николай Михайлович Пржевальский. А вообще, об этом явлении известно уже более 300 лет. Говорят, что явное горение здесь прекратилось лишь однажды, в 2009 году, — когда случились сильные ливни.

Но вернемся к Вратам Ада. Руководство Туркменистана решило эти врата наконец-то закрыть. И хотя сюда приезжают поглазеть тысячи туристов, экономический ущерб очень велик. Ведь этот газ можно было бы продать. А он бездарно сгорает. Да еще и образует углекислый газ, так пугающий мировую экологическую общественность. Да и мало ли какие еще продукты сгорания здесь образуются. Сернистые соединения уж наверняка. А людям они не особо полезны.

Но вот вопрос — как потушить эту горящую яму? Оказывается, пока решение еще не найдено. К решению проблемы будут привлечены лучшие научные и инженерные силы. Здесь, безусловно, нужен научный подход.

Понятно, что надо отсечь доступ кислорода, чтобы остановить горение газа. Но как именно это сделать в данном случае? Задача не тривиальная. Так что у вас есть возможность поразмышлять на эту тему. И предложить свое решение правительству Туркменистана. Или просто поупражнять свой мозг игрой разума. Лично я уже начала думать на эту тему.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Каждую секунду над Землей сверкает от 40 до 120 молний, за день набегает 8 миллионов, а в год — 3 миллиарда. Причем есть молнии, которые бьют между облаками, и нам они не страшны. А есть опасные, которые бьют из облаков в Землю. Около четырех тысяч человек погибает каждый год от небесного электричества. Так что от этого невероятно красивого, но в прямом смысле слова смертоносного природного явления надо защищаться.

Как? Мы знаем. Для этого есть громоотводы. Считается, что их придумал Бенджамин Франклин, американский дипломат, журналист, естествоиспытатель, ученый. Тот самый, портрет которого помещен на 100-долларовой купюре. Точнее, он придумал молниеотводы, которые потом назвали громоотводами.

Но для начала Франклин провел эксперимент, чтобы убедиться в электрической природе грозовых разрядов. Он закрепил на воздушном змее заостренный металлический стержень, очень привлекательный для разрядов, веревку смочил солевым раствором, чтобы она стала проводником, к концу веревки привязал шелковой лентой обычный металлический ключ. Причем конец веревки с ключом, как и сам наблюдатель, находились под навесом и не мокли под дождем.

Когда началась гроза, Франклин дотронулся до ключа, и из него посыпались искры. Так стало ясно, что электричество, полученное от грозовых туч, ничем не отличается от электричества, полученного трением. Кстати, похожие опыты в то же время в России проводил молодой и очень талантливый академик Георг Вильгельм Рихман, друг Ломоносова. И они стоили ему жизни — его убила шаровая молния, выскочившая из проводника.

Тогда же Франклин предложил защищать дома от молний с помощью высоких заостренных металлических стержней, закопанных в землю. Из двух объектов — дом или стержень — молния всегда выберет второй, то есть лучший проводник, и уйдет в землю. Точно так же, как из двух грунтов — песчаный или глинистый — во время грозы она выберет глину.

С тех пор большинство домов и сооружений оснащено молниеотводами, или громоотводами. У нас в России эту практику ввел Ломоносов — в те же годы, что и Франклин.

Однако наука идет вперед, техника развивается. И вот появилось сообщение, что в Швейцарии впервые испытан лазерный навигатор для молнии. Испытательным полигоном стала 124-метровая башня Сентис. Она расположена в Альпах на высоте два с половиной километра над уровнем моря.

И знаменита тем, что в нее каждый год бьет сотня молний. Для сравнения — в нашу башню Останкино в Москве молния бьет раз 30 в год. У основания башни Сентис физики установили мощный тераваттный лазер, который за одну секунду испускал 1 000 пикосекундных импульсов.

Лазерное излучение ионизировало воздух, и ненадолго возникал плазменный канал, который простирался на 30 метров над башней, над ее громоотводом. Когда в радиусе трех километров вокруг башни собирались грозовые тучи, ученые включали лазер и наблюдали, как молнии одной из своих лапок зацеплялись за лазерный луч и спускались по нему, словно стекали.

Конечно, это пока еще не громоотвод. Пока что это лишь демонстрация того, что лазерный громоотвод возможен в принципе. То есть с помощью мощного лазера можно разряжать грозовые тучи там, где они опасны.

Кстати, люди, живущие в городах, находятся в меньшей опасности. Потому что стальные конструкции и высокие здания действуют вокруг как молниеотводы. Молния чаще всего попадает в людей, которые работают в поле, в туристов и строителей. Так что будьте бдительны и не прячьтесь от грозы под деревом — треть погибших людей стояли именно там.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Пьют и звери, и скоты,
И деревья, и цветы.
Даже мухи без воды — 
И не туды, и не сюды.

Ничего необычного в этих словах нет. Действительно, все живое потребляет воду, потому что по большей части состоит из воды. Наше тело, например, — на две трети. А для многих животных и растений вода — это еще и среда обитания. Однако на самом деле в этой песне не хватает, на мой взгляд, еще одного куплета. Он мог бы звучать, например, так:

Пьют и сплавы, и цемент,
ТЭЦ, авто, медикамент,
Даже пластик без воды 
И не туды, и не сюды.

Да, пресную воду потребляет не только живая материя, но и неживая. И с каждым годом все больше и больше. Вспомнила я об этой песенке, потому что мне подвернулась информация о том, сколько воды выпивает техника в центрах обработки данных компании Google.  В них стоят большие компьютеры, серверы. Во время работы они разогреваются, и их нужно все время охлаждать. Тут одного вентилятора недостаточно. В ход идут хладоагенты и вода.

И сколько же воды? Интересно, правда? Долгое время точные данные были своего рода секретом. Но недавно Google их все же обнародовала.

15 миллиардов литров в год!

Много это или мало? Это как считать. Воды, потребляемой серверами Google, хватило бы на выплавку 100 000 тонн стали, если я не ошиблась в расчетах. Вроде бы и не так много.

Но если мы возьмем, к примеру, центр Google в городе Даллес в Штате Орегон, то он потребляет более четверти всей воды, используемой в городе. А на самом-то деле — еще больше, потому что центры едят еще и электричество. А электростанции тоже пьют воду будь здоров. В среднем по промышленности один киловатт-час обходится почти в два литра воды.

В общем, претендентов на пресную воду, помимо человека, с каждым годом становится все больше и больше, и это грозит дефицитом воды.

И вот я уже слышу, как кто-то из вдумчивых читателей начинает возмущаться: «Что за ерунду вы говорите! В природе работает круговорот воды, она никуда не девается!»

Я тоже так думала. Пока мой хороший знакомый не разложил все по полочкам. Это был профессор Николай Иванович Алексеевский, который 20 лет заведовал кафедрой гидрологии суши географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Но, к сожалению, вот уже семь лет его нет с нами.

В школе нас учили правильно. Круговорот воды на Земле существует. Она испаряется с поверхности океана, а потом выпадает на сушу в виде осадков и возвращается обратно в океан в виде материкового стока. Поэтому общий объем воды в гидросфере — это константа (1 388 млн км³). Некая усредненная величина за многие тысячи лет.

А вот на более коротких интервалах времени объем воды, отдельно в Мировом океане и на суше, может изменяться. И это сформирует дефицит.

Вообще, нас интересует только пресная вода. Конечно, из соленой, океанической воды можно сделать пресную. Этим занимаются в странах Персидского залива, потому что взять природную пресную воду практически негде. Но это очень дорого: много энергии, много денег. Желательно, чтобы неподалеку от опреснительных установок стояла атомная электростанция.

Помню, как в начале 2000-х в Бахрейне я с изумлением обнаружила, что литр чистой воды стоит дороже, чем литр бензина.

Поэтому мы будем говорить только о пресной воде, которая нужна всем. Вообще, когда говорят о водных ресурсах, то подразумевают только пресную воду. А ее на Земле мало. В основном (96,4%) она соленая. Пресной воды в жидком и твердом состоянии чуть больше 3,5%.

Причем основная часть пресной воды на суше нам не доступна, потому что она заключена в подземных льдах в зонах вечной мерзлоты, в ледниках, лежит глубоко под землей либо находится в виде водяного пара. Конечно, пар можно конденсировать. Но это опять же обойдется в копеечку.

Поэтому все ориентируются на ту воду, которая находится в озерах, водохранилищах, подземных водоносных горизонтах и в руслах рек.

Понятно, что реки — самый привлекательный возобновляемый источник пресной воды. Вода в реках планеты полностью обновляется в среднем за 16 суток. Не случайно города всегда строили на реках. Но их пресная вода — это всего лишь 1,8% от всего объема пресной воды гидросферы.

Причем эту кроху мы не можем забрать всю — не больше четверти речного стока. Остальное надо оставить рыбам. Так что для питья и прочих нужд нам доступно очень мало пресной воды на Земле.

Конечно, предпосылки для природного дефицита воды есть. Просто потому, что есть страны, богатые реками, — такие, как Бразилия, Россия, Канада, Китай, Индонезия. А есть страны, где воды мало. Еще есть такой фактор, как численность населения. В Китае пресной воды много, но и людей много. Поэтому по количеству пресной воды на одного жителя Китай очень сильно уступает, скажем, Канаде, где население невелико, а воды много.

Порождает дефицит и климат, который меняется. Хотя объем воды на Земле — величина практически постоянная, обмен водой между океаном и сушей не всегда сбалансирован. Бывает, что на сушу поступает больше влаги, чем возвращается в океан. И тогда уровень океана понижается. Куда исчезает вода? Она собирается в ледниках и «консервируется» в них на многие годы.

Но сейчас все наоборот — с суши в океан поступает больше воды, чем переносится с поверхности океана на сушу. Почему? Потому что из-за потепления тают ледники и уровень Мирового океана повышается. Этот совершенно естественный процесс напрямую влияет на ресурсы пресной воды.

Это касается и России. У нас, конечно, рек много, слава Богу. На севере проблем нет — здесь осадков относительно много, а испарение маленькое. А вот на юге, в степях, полупустынях и пустынях, дождя и снега выпадает немного, а испаряется много. И рек здесь мало, поэтому возникает региональный дефицит воды. Помните проблему обеспечения Крыма пресной водой?

Поэтому на юге России, в странах Центральной Азии, Персидского залива, Пакистана и Индии люди не понаслышке знают, что такое нехватка воды. А тут еще климат теплеет и усугубляет ситуацию. В ближайшие годы там, где воды много, она будет прибывать, а там, где мало, — убывать.

Есть и техногенный дефицит воды, который стал развиваться после промышленной революции. Паровые двигатели и далее по списку. С тех пор в нашем мире все растет — и население, и потребление, и производство. И все это требует пресной воды. Не говоря уже о сточных водах, которые загрязняют реки и делают их невозможными для питья. Сегодня промышленность и сельское хозяйство потребляют воды в несколько раз больше, чем люди для жизни.

А можем мы что-то сделать, чтобы уменьшить дефицит пресной воды или не допустить его? Если говорить вообще, то нужны водосберегающие технологии — причем везде. Например, в сельском хозяйстве — капельное орошение, в промышленности — технологии замкнутого водооборота и полная очистка стоков.

Даже простая установка счетчиков на воду в Москве уменьшила потребление воды за последние 20 лет на 20%, а может, уже и больше.

Но и каждый из нас может внести посильную лепту. Причем с малейшими усилиями. Выполните вместе со своими детьми простенькое упражнение.

Утром, когда начнете чистить зубы, поставьте в раковину таз. Вы ведь не закрываете кран, когда начинаете орудовать зубной щеткой во рту? Так поступает большинство. Уберите таз, когда начнете споласкивать щетку. А потом посмотрите, сколько чистой водопроводной воды бессмысленно утекло в канализацию.

Измерьте, сколько это литров. Умножьте на количество жителей в городе, потом — на количество дней в году, и получите ужасающую цифру нашего беспечного и неуважительного отношения к чистой пресной воде.

Просто закрывайте кран, когда чистите зубы. И это уже будет большой вклад в общее дело сохранения доступной пресной воды.

Нам повезло, мы живем в стране, в которой есть все — нефть, газ, уголь, всевозможное минеральное сырье, леса и пресная вода. Но это совершенно не повод просто так выливать питьевую воду в канализацию. Пусть лучше она хранится в водохранилищах, которые предусмотрительно соорудили в советские времена — на всякий случай.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Необычное началось потом, когда артист начал петь. Звук его голоса и слова были одинаково сильными и отчетливыми, не только когда он поворачивал голову вправо и влево. Но и когда поворачивался спиной к публике.

Да, это знаменитая и легендарная акустика Ля Скала. Вспомнила я об этом, когда прочитала об исследованиях звукового общения дельфинов. Океан — это, конечно, не Ля Скала. Акустика океана еще круче.

В воде, в этой плотной упругой среде, звуковые волны распространяются на сотни и тысячи километров. Благодаря им дельфины и киты не только находят добычу и пищу, но и общаются между собой по разным поводам. Они живут в мире звуков, и звуки для них принципиально важны.

Однако человечество принесло головную боль и дельфинам. Активное вторжение в океан с помощью судов, яхт, катеров, подводных лодок и прочих технических плавсредств принесло в мир подводных обитателей антропогенный шум, который нарастает год от года. Сегодня он стал настолько громким, что дельфинам приходится буквально кричать, чтобы перекрыть антропогенный шум и докричаться до своих сородичей или своей партнерши.

Зоологи из Бристольского университета решили проверить в эксперименте: действительно ли мешает дельфинам антропогенный шум и насколько велика эта проблема. Они работали с двумя афалинами, Дельтой и Ризом, которые уже умели координировать свои действия. Например — одновременно нажимать на кнопки в противоположных концах лагуны.

Делали они это благодаря тому, что переговаривались друг с другом с помощью свиста. Ну вроде: «Давай порадуем человека и одновременно нажмем на кнопку на счет три. Раз, два, три!» Мы, конечно, не знаем, что они на самом деле говорили друг другу. Но что-то в этом роде.

Эксперимент усложнили — добавили в него антропогенные шумы разной громкости. Их проигрывали из динамика. Причем шумы были нешуточные — больше 110 децибел. Это, на минуточку, шум от пневматической дрели и рок-концерта.

Оказалось, и это ожидаемо, чем громче окружающий шум, тем сложнее дельфинам договариваться и выполнять задачу просто потому, что они плохо слышат друг друга. При обычном фоновом уровне шума дельфины справлялись с задачей: одновременно нажимали кнопки — в 85% случаев. А при высоком уровне антропогенного шума — в 62% случаев.

Причем чем сильнее был антропогенный шум, тем сильнее дельфины увеличивали громкость и продолжительность своих звуковых сигналов. Они в буквальном смысле слова пытались перекрыть внешний шум и докричаться до партнера.

В общем, дельфинам и китам нынче туго приходится в океане, потому что звуки для них — это язык общения и выживания.

Вообще-то и для людей коммуникация важна не меньше, в том числе и для безопасности. Помните эту нашумевшую историю с девушкой, которая зимой вышла из подъезда в наушниках. С крыши сбрасывали снег. Ей кричали, кричали, но она так и не услышала. И получила травмы, несовместимые с жизнью.

Слух — один из шести органов чувств человека. Он необходим для гармоничного развития мозга, для адаптации к окружающему миру и общения с себе подобными. Поэтому ушки всегда должны быть на макушке, причем открытые, без наушников.

Следите за этим и приучайте к этому детей. Спасибо они, конечно, не скажут. Но наша задача — максимально снизить возможные риски.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Тяжела жизнь нынешнего студенчества. Не каждому по плечу. Оно и понятно. Ходил себе в школу 11 лет. А тут — бац, и все поменялось. Теперь тяжелое бремя ответственности надо нести самому, потому что родители тебя в университете уже не прикроют и не смогут объяснять профессорам, как надо правильно учить их дитя. Хотя попадаются и такие. В общем — сплошные нервы.

Неудивительно, что 8 из 10 студентов университетов сообщают о частых приступах стресса, а почти две трети обращаются за консультацией по поводу тревоги, депрессии или других проблем такого рода. Это данные западной статистики.

Есть ли простые способы облегчить жизнь студентов? Не антидепрессанты, не гипноз, не сеансы психотерапии, а что-то простое, доступное и недорогое? Конечно — есть.

Искать их надо в области питания, потому что с помощь корректировки питания можно лечить едва ли не 80% заболеваний. Где-то в трудах наших корифеев в области питания я давно вычитала эту утешительную цифру.

Идеальное, на мой взгляд, решение проблемы нашли австралийские ученые. Называется оно — грецкие орехи. Чтобы проверить, насколько эффективно это оружие против академического стресса, исследователи собрали две группы добровольцев — по 30 студентов и аспирантов университетов в каждой («Nutrients» 2022, 14(22), 4776).

Эксперимент длился 16 недель. Участники одной группы, экспериментальной, должны были каждый день съедать по 60 граммов очищенных грецких орехов. Вторая, контрольная, группа должна была воздержаться от употребления любых видов орехов или жирной рыбы в течение того же времени.

У каждого из них брали образцы крови, слюны и другие биологические пробы, а также несколько раз просили заполнить анкеты, в которых участники эксперимента рассказывали о своем настроении, самочувствии, о том, хорошо ли они спят.

Результаты получились многообещающими. Со всей очевидностью грецкие орехи смягчали отрицательное влияние академического стресса на психическое здоровье студентов. В их крови было больше, чем прежде, метаболических маркеров, которые связаны с защитой от стресса.

У едоков грецких орехов поднималось настроение и стал лучше сон, что тоже объяснимо. Грецкие орехи содержат аминокислоту триптофан, которую мозг использует для выработки серотонина (естественного стабилизатора настроения).

Ну и, конечно, грецкие орехи благотворно влияют на когнитивные функции, потому что содержат омега-3-ненасыщенные жирные кислоты. Вообще, мне кажется, сама природа дает нам подсказку, что грецкие орехи очень полезны для мозга, — очищенные орехи похожи на мозг человека.

Есть, правда, у этой методики слабое место. Чтобы добиться эффекта, немножко грецких орехов надо есть каждый день. А такая педантичность не свойственна молодым людям. Это же не лекарство, а еда. Зато с людьми пожилыми нет проблем. Правда, академического стресса у них нет, но есть другой.

В общем, вчера пошла на рынок и купила грецкие орехи. Теперь главное — не забыть есть их каждый день по чуть-чуть. Присоединяйтесь.

…среднего человека в обычный день посещают около 6 200 мыслей (Nature Communications)…

…содержание аэрозольных частиц размером от 0,001 до 2,5 мкм в атмосфере над Северным полюсом, измеренное с борта атомного ледокола «50 лет Победы», равно нулю («Страна Росатом» - полный текст)…

…прием витамина D положительно влияет на несколько показателей здоровья, но только среди людей с индексом массы тела ниже 25 (JAMA Network Open - полный текст)…

…повязки с микроиглами могут немедленно остановить кровотечение после травмы, поскольку сокращают время свертывания крови с 11,5 до 1,3 минут (Bioactive Materials - полный текст)…

…всего два часа воздействия выхлопных газов от дизельного топлива на дороге снижают функциональную связность мозга и ухудшают его работу (Environmental Health - полный текст)…

…с помощью метода радиальных скоростей обнаружены две новые экзопланеты всего в 16 световых годах от Солнечной системы (Astronomy & Astrophysics - полный текст)…

…несоответствие между работой и образованием приводит к снижению заработной платы на 7-14% (Journal of Education and Work)…

…OpenAI запустил онлайн-инструмент, способный определить, насколько вероятно, что текст объемом не менее 1 000 символов был придуман ИИ, а не человеком (New-Science.ru - полный текст)…

…создан лазерный луч с лазерной тягой, способный перемещать композитный объект на основе графена и кремнезема (OpticsExpress - полный текст)…

…древние каменные орудия, найденные на плейстоценовых археологических памятниках в Бразилии, были сделаны не ранними людьми, а предками современных обезьян капуцинов (SAGE journals)…

…от трети до половины населения Великобритании страдает хронической болью (BMJ Open)…

…инопланетяне, если они вообще существуют, будут стремиться вступить в контакт с наиболее технологически развитыми формами жизни, поэтому Земля никогда не была приоритетной целью (Astrophysical Journal - полный текст)…

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Одна из гипотез заключается в том, что метеориты доставили на нашу планету  аминокислоты, из которых построены белки. Но откуда взялись аминокислоты в ранних метеоритах, в этих углеродистых хондритах?

В предыдущих лабораторных экспериментах Йоко Кебукава и ее коллеги показали, что в результате реакций между простыми молекулами, такими как аммиак и формальдегид, могут образовываться аминокислоты и другие макромолекулы (The Astrophysical Journal, 771, 1; Science Advances 2017, 3, 3; Life 2021, 11(1); Geochemical Journal 2019, 53, 1; Astrobiology 2021, 21, 12). Но есть одно маленькое «но» — для этого требуются жидкая вода и тепло.

С водой проблемы не было, поскольку в ранних углеродистых хондритах ее было относительно много.

А вот с теплом внутри камня надо было разобраться.

Известно, что в состав ранних метеоритов входил радиоактивный изотоп алюминия (Al-26). При его распаде выделяются гамма-лучи. Это высокоэнергетическое излучение, которое разогревает материал и может создавать подходящие условия для образования биомолекул.

Исследователи решили проверить эту гипотезу. Они растворили формальдегид и аммиак в воде, запечатали раствор в стеклянные пробирки, а затем облучили их гамма-лучами, образующимися при распаде кобальта-60.

После эксперимента в пробирках обнаружилась смесь α-аминокислот (аланин, глицин, α-аминомасляная кислота и глутаминовая кислота) и β-аминокислот (β-аланин и β-аминоизомасляная кислота), концентрация которых возрастала по мере увеличения общей дозы гамма-излучения.

Основываясь на этих результатах и ожидаемой дозе гамма-излучения от распада Al-26, исследователи подсчитали, что потребовалось бы от 1000 до 100 000 лет, чтобы произвести то количество аланина и β-аланина, которое обнаружили в метеорите Мерчисон. Он упал в Австралии в 1969 году.

Это исследование доказывает, что реакции, катализируемые гамма-излучением, могут производить аминокислоты. Возможно, этот процесс внес свой вклад в возникновение жизни на Земле.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Лесные пожары в дикой природе поджигают молнии. И если есть эфироносы и сухостой, то все вспыхивает, как от спички, и огонь передается буквально по воздуху.

Кстати, больше всего гроз на Земле случается в Калифорнии. Что-то есть там такое притягательное для грозовых разрядов и молний. В результате — страшнейшие пожары, которые усугубляются аномальной летней жарой в последние годы.

В США наблюдается интересный процесс — климатическая миграция. Люди бегут из прибрежных зон, куда приходят разрушительные ураганы и где аномальная жара. И бегут они в штаты, где вероятность лесных пожаров высока. Но этот огонь почему-то людей не так пугает. Логика их рассуждения понятна. С ураганами и аномальной жарой человек ничего не может сделать, а вот противостоять лесным пожарам может.

А может ли? Оказывается — да. Искусством сдерживания лесных пожаров в совершенстве владели индейцы племен навахо и апачи. Они как раз и жили в южной части Америки.

Ученые из Южного методистского университета в Техасе изучили годовые кольца почти пяти тысяч деревьев в Аризоне и Нью-Мексико, где часты пожары. По годовым кольцам можно узнать возраст дерева, когда были влажные и сухие годы и когда случались лесные пожары — они оставляют своего рода зарубки на кольцах. И вот какая удивительная картина открылась исследователям.

Они рассматривали историю пожаров по годовым кольцам спилов, которые хранились в базах данных. Оказалось, что сильные лесные пожары случались регулярно. Но вот что интересно. В местах, где жили апачи и навахо, пожаров не было. Они как будто обходили их селения стороной. Как заговоренные. Такое возможно?

Оказалось — еще как. Ученые пригласили в исследовательскую группу своих коллег, которые происходили из этих племен, и узнали, что индейцы постоянно работали с огнем. То есть у них была в ходу вполне определенная пожарная практика, а скорее — тактика.

Во-первых, выжигали территорию вокруг поселения, чтобы ничто не угрожало хижинам. Во-вторых, культивировали контролируемое сжигание подлеска и кустов.

В результате они формировали вокруг себя лоскутное одеяло из небольших целенаправленных ожогов. Эти пятна должны были прерывать огонь пожара, если бы он случился. Многие ритуалы у индейцев были связаны с огнем, так что они умели разговаривать с ним на ты. И научились безопасно жить рядом с ним.

Так что на протяжении тысячелетий многие индейские племена, живущие на юго-западе США, регулярно контролируемо выжигали подлесок, чтобы убрать горючий материал — пищу для пожара. И конечно, стимулировать рост новых растений.

Так что лесным пожарам можно вполне успешно противостоять. Это доказали индейцы своим тысячелетним опытом. Опираясь на него, можно построить разумную государственную систему мероприятий профилактики пожаров. Пора американцам идти на поклон к индейцам. Потому что у индейцев есть традиционные природоохранные практики, а у американцев нет.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Это — самая древняя известная ДНК. Предыдущим рекордсменом была ДНК шерстистого мамонта из сибирской тундры возрастом в миллион лет.

Как же эти органические молекулы могли сохраниться в природе на протяжении миллионов лет? Смогли благодаря природному холодильнику — вечной мерзлоте. Именно в ней нашли ДНК миллионнолетней давности.

Наверняка многие из вас видели вечную мерзлоту. Те, кто не видел, представьте, что вы вышли в свой огород, вогнали в землю лопату на штык, копнули — а там под дерном лед, который тянется в глубину на сотни метров. Так вот — 65% территории России, то есть две трети, выглядят именно так. Весь север нашей страны, почти вся восточная территория за Уралом, Дальний Восток…

Конечно, вечная мерзлота есть не только в России. Но и в Канаде, и в Америке, и в Китае. Это глобальное природное явление, мерзлота занимает не менее четверти площади всей суши Земли, ее нет только в Австралии и Африке. Но в России ее больше всего.

Вечную мерзлоту обнаружили русские первопроходцы в Сибири в XVII веке. В России же впервые, почти 200 лет назад, измерили температуру мерзлоты до глубины 116 м. Она составила от –2° до –10°С. У поверхности — не выше 1,5—3°С.

Наконец, и сам термин «вечная мерзлота» тоже русского происхождения. Его ввел в научное употребление в 1927 году основатель школы советских мерзлотоведов Михаил Иванович Сумгин, советский ученый-геокриолог, один из организаторов Института мерзлотоведения имени В.А.Обручева АН.

Вечная мерзлота для биологов — просто подарок. Это же природный холодильник, в котором хорошо сохраняется ценнейший биологический материал разных эпох. Здесь законсервированы не только древнейшие одноклеточные существа — бактерии и амебы. Здесь законсервированы споры мхов и семена высших растений, которые, кстати, оживают и прорастают после извлечения из льда.

В мерзлоте хранятся и многоклеточные существа. Многие из них так переживают трудные времен. В 2018 году российские ученые извлекли из сибирской мерзлоты двух замороженных нематод (круглых червей) с рекордным возрастом 30 000—40 000 лет. Их разморозили, и черви ожили!

Ну и, конечно, мамонты. Больше всего их останков нашли именно у нас в Сибири, потому что большая часть ее территории покрыта вечной мерзлотой. Первого мамонта нашел охотник Шумаков в дельте реки Лены еще в 1799 году. Так в руках ученых оказался первый полный скелет шерстистого мамонта возрастом 36 тысяч лет. Сегодня он находится в Санкт-Петербурге, в экспозиции Зоологического музея Зоологического института РАН.

Вечная мерзлота законсервировала не только древнюю жизнь. Она еще стала резервуаром для хранения природного газа. В вечной мерзлоте, в ледяных клетках из молекул воды, заключены молекулы метана, природного газа. Залежи этих газовых гидратов, которые предсказали российские ученые, впервые открыли в нашей стране в 60-х годах прошлого века.

Газогидраты залегают под дном Мирового океана и в вечной мерзлоте на суше. В полярных широтах России эти залежи просто несметны, их невозможно подсчитать. Газогидраты могут стать фактором в мировой энергетике лет через 30—40 лет, хотя возможен и прорывной сценарий. Так что вечная мерзлота с ее замороженными запасами России на руку.

Однако представления о том, что мерзлота вечная, уже не соответствуют действительности. В течение десяти лет специалисты из 26 стран замеряли температуру мерзлоты в Арктике, Антарктике и горных районах на глубине более 10 м. И выяснили, что за десять лет в половине из 123-х скважин потеплело, а в пяти из них температура поднялась выше 0°C, то есть мерзлота начала таять.

За нашей российской мерзлотой тоже наблюдают. Ученые географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова уже более 40 лет следят за температурой в экспериментальных скважинах, которые сами же и пробурили. Они и увидели, что температура мерзлоты за 35 лет поднялась на глубине в среднем на шесть градусов. Это очень много!

Потепление климата конечно угрожает мерзлоте. National Geographic создал карты, которые демонстрируют, какие катастрофические последствия произошли бы на нашей планете, если бы весь лед на Земле, а это больше 20 миллионов кубических километров, растаял. Тогда уровень Мирового океана повысился бы на 65 метров.

Это поглотило бы города и страны, изменило бы общий вид континентов и линий побережья. Ученые говорят, что потребуется около 5 000 лет, чтобы температура повысилась достаточно и растопила весь лед. Однако начало положено. За последний век температура на Земле увеличилась примерно на полградуса, из-за чего уровень океана поднялся на 17 см.

Повышение уровня Мирового океана России не так страшно. А вот таяние вечной мерзлоты — да. Ведь именно в районах вечной мерзлоты сосредоточены запасы природных богатств — газа, нефти, минерального сырья, — которые мы там добываем. А значит — строим промышленные предприятия, дороги, города на сваях. И если мерзлота начнет массово таять, то поплывет и все это.

Собственно, уже началось. 29 мая 2020 года на Норникеле случилась первая крупная техногенная катастрофа, связанная с таянием вечной мерзлоты в регионе Норильска. Помните? Тогда разлилось 20 тысяч тонн дизтоплива из хранилища. Оно было повреждено, потому что из-за оттаивания вечной мерзлоты начал двигаться грунт.

Надо отдать должное «Норникелю» — он организовал Большую Норильскую экспедицию летом 2020 года, в которой приняли участие 14 институтов СО РАН. Ученые исследовали не только причины катастрофы, но также приступили к основательному исследованию арктической территории, которая неизбежно меняется из-за глобального потепления.

Арктика — одно из главных достояний России. Это неприветливые и суровые, но невероятно красивые и богатые ресурсами территории.Осваивать их нужно очень бережно и очень грамотно, опираясь на рекомендации ученых, которые наблюдают за вечной мерзлотой.

А можем ли мы помочь вечной мерзлоте? Поучаствовать в ее спасении? Конечно. Нельзя снимать дерн и обнажать лед, нельзя жечь костры, надо тщательно изолировать оборудование, которое выделяет тепло во время работы. В общем, что делать понятно — не добавлять лишнего тепла.

Тут, кстати, можно позаимствовать успешный опыт Китая и США.  Высокогорную Тибетскую железную дорогу в Китае построили с простыми вентилируемыми подсыпками, чтобы не нагревался грунт под дорогой. А в США в 60-х годах построили трансаляскинский нефтепровод на термосифонах. За все время работы на нем не было ни одной аварии, хотя на Аляске мерзлота тает очень сильно.

Конечно, все может измениться в любой момент. Климатические процессы не линейны, и мы еще очень мало знаем, чтобы делать надежные предсказания. Вот, например, есть версия, что в 2030 году начнется глобальное похолодание. Этот прогноз основан на исследовании пятен на Солнце. Как будто бы их количество должно сильно уменьшиться.

Но это — гипотезы. А есть факты, от которых мы не можем отмахнуться. Мерзлота тает, и это несет для нас большие риски. Поэтому нынешнее строительство на Севере должно исходить из нового тезиса, что мерзлота не вечная. И конечно, государство должно щедро и устойчиво финансировать исследования, связанные с мониторингом и изучением вечной мерзлоты.

В общем — «Береги вечную мерзлоту!» Такие плакаты, кстати, встречались в Норильске в конце 60-х годов. Знали покорители тундры, с какой тонкой субстанцией имели дело.