Разные разности

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Дождевые черви живут повсюду, где есть почва. Это их дом. В прежние времена в Москве их было видимо-невидимо. Стоило пройти дождю, как на тротуары выползали эти розовые шнурки. И буквально шагу нельзя было сделать, чтобы на них не наступить. А теперь все не так. Видимо, территория Москвы стала непригодной для жизни червяков тоже.

Они, конечно, совсем не красавцы и даже неприятные существа, но зато невероятно полезные и значимые для природы. Потому что плодородие почвы — это их рук дело. Они неустанно копают землю, тем самым разрыхляя почву и освобождая место для воды и корней растений. Вносят в почву органические вещества, тем самым играя важную роль в круговороте веществ в природе, стимулируют выработку благоприятных гормонов в растениях и защищают их от болезнетворных микроорганизмов.

Даже из этих общих слов понятно, что польза дождевых червей для сельского хозяйства велика. Но насколько велика? Можно ли оценить ее в цифрах?

Ученые собрали данные о распространении и численности дождевых червей в сельскохозяйственных районах мира, о характеристике почв и урожайности культур. Исследователи сосредоточили внимание на особенно важных культурах — рисе, кукурузе, пшенице и ячмене, а также на соевых бобах, горохе, нуте и чечевице.

Расчеты показали, что в глобальном масштабе на долю дождевых червей приходится около 6,5% зерновых культур и 2,3% бобовых. Если говорить о продуктах питания, то вклад дождевых червей эквивалентен 140 млн тонн продовольствия в год.

Причем роль дождевых червей более весома и значима на глобальном Юге, чем на Севере: в странах Африки к югу от Сахары, где используют мало удобрений, черви обеспечивают даже 10% урожайности зерновых, а в Латинской Америке — 8% (Nature Communication).

Впрочем, помимо дождевого червя в почве живут и другие полезные обитатели. Но пока почва — это все еще огромный черный ящик, таинственное подполье, которое мы не совсем понимаем.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Как получилось, что Аральское море в Средней Азии, которое до 1960-х годов было четвертым по величине соленым озером в мире, почти высохло? Тут мы опять сталкиваемся с влиянием человека на природу. Примерно с X тысячелетия до н.э. и до 1960-х годов уровень Аральского озера был относительно постоянным благодаря Амударье и Сырдарье, которые щедро питали его водой. Но с 1960-х годов уровень воды в Аральском море начал непрерывно падать, потому что Амударья и Сырдарья становились менее полноводными. Много воды из рек отбирали на ирригацию сельхозугодий, хлопковые поля требовали интенсивного орошения.

К 1980 году в летние месяцы обе реки полностью пересыхали раньше, чем добирались до Аральского моря. Объем озера начал стремительно сокращаться из-за испарения и недостаточного притока воды.

В результате в период с 1960 по 2018 год площадь поверхности Аральского моря уменьшилась примерно на 90%, а его объем — на 94%. С тех пор озеро потеряло около 1000 км³ воды. Осталась большая соленая пустыня в Казахстане и Узбекистане, а также два небольших остаточных озера на северной и западной оконечностях того, что когда-то было морем.

На протяжении тысячелетий содержимое Аральского моря, а это 1000 гигатонн, давило на поверхность Земли, заставляя ее прогибаться под тяжестью. Но оказалось, что деформация земной коры обратима.

Группа ученых-геологов из Пекинского университета и Южного научно-технического университета в Китае, а также исследователь из Университета Южной Калифорнии в США, используя спутниковую систему InSAR, обнаружили, что бывшее дно Аральского моря медленно поднимается. Спутниковый радар способен измерять высоту поверхности с точностью до миллиметра. Оказывается, дно Аральского моря поднимается на 7 мм в год.

На самом деле этот процесс, правда, в более слабой форме, охватывает большую территорию вокруг бывшего моря. Ученые выяснили, что земля движется даже на расстоянии 500 км от моря.

Более того, моделирование показало, что дно Аральского моря продолжит подниматься. И в целом механизм этого процесса выглядит так. Породы под Аральским морем на глубине 130–190 км ведут себя как очень густая, вязкая жидкость. Эта вязкая порода лежит под более твердой литосферой. Когда море было полноводным, то под тяжестью воды вязкая порода была выдавлена на глубину. Когда же нагрузка исчезла, вязкая порода стала медленно возвращаться на свое место. Геологи подсчитали, что движения горных пород будут продолжаться в течение многих десятилетий, пока вязкая порода не вернется в исходное положение.

Как видите, широко простирается влияние человека на нашу планету, даже под земную кору удалось залезть со своим влиянием. Высыхание Аральского моря, конечно, экологическая катастрофа. Но нет худа без добра. В каком-то смысле для ученых это подарок — инструмент для изучения глубин планеты. А значит, мы будем еще лучше понимать, как устроена Земля и как она реагирует на внешние воздействия (Nature Geoscience).

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Известно, что 90% случаев смерти от рака во всем мире связаны с метастатическими опухолями. Даже у людей, у которых первичную опухоль удалили хирургическим путем, метастазы могут появиться спустя месяцы или годы и стать причиной рецидива. Но это потенциально можно предотвратить.

В поисках способов борьбы с метастазами на ранней стадии исследователи из Кембриджского университета наткнулись на многообещающий подход. В экспериментах на мышах они обнаружили, что аспирин может повысить иммунитет к метастазам рака.

Дело в том, что метастатические раковые клетки стимулируют выработку тромбоксана А2 (TXA2) в тромбоцитах, чтобы кровь стала более густой и затрудняла работу клеток иммунной системы в кровотоке.

Однако оказалось, что это вещество, которое участвует в свертывании крови, еще и подавляет активность Т-клеток. В результате Т-клетки, патрулирующие кровь, с меньшей вероятностью будут атаковать раковые клетки. Значит, задача исследователя — найти лекарство, которое будет ингибировать это вещество.

Это настоящая эврика, потому что у нас уже есть вещество, которое подавляет выработку TXA2 и действует как антиокоагулянт даже в малых дозах. Это вещество — ацетилсалициловая кислота, или аспирин!

Получается, что аспирин не только борется с болью или воспалением, но и может предотвратить метастазы при некоторых типах рака. Он подавляет механизм, с помощью которого метастатические раковые клетки прячутся от иммунной системы. Это позволяет иммунной системе лучше бороться с раковыми клетками и предотвращать метастазы. Клинические испытания уже идут. Ура! (Nature)

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Кардиостимулятор требуется людям, у кого сердце начинает биться слишком медленно или сбивается с ритма. Здесь сердцу нужна помощь стимулятора, который испускает электрические импульсы и заставляет сердечную мышцу сокращаться в правильном ритме.

Чтобы установить кардиостимулятор размером около 5 см, требуется хирургическое вмешательство. А если кардиостимулятор нужен только на время? Значит, потребуется еще одна операция, чтобы его удалить? А если надо установить маленькому ребенку? Для него размер этого девайса явно великоват.

И вот отличная новость пришла из Северо-Западного университета в Иллинойсе, где разработали удивительный кардиостимулятор — он меньше рисового зерна, 1,8×3,5×1 мм. Установить его можно с помощью одного лишь шприца, то есть с минимальным вмешательством.

Однако самая оглушительная новость в том, что этот крошечный кардиостимулятор рассасывается в организме сам по себе, когда в нем больше нет необходимости. И это настоящий прорыв в детской хирургии.

Дело в том, что детям с врожденными пороками сердца часто требуется кардиостимулятор всего на несколько дней после операции. Примерно через неделю сердце у большинства прооперированных малышей восстанавливается само по себе. Но эти семь дней сердцу надо помогать. Теперь это будет делать крошечный кардиостимулятор в сердце ребенка. И его не придется удалять — он бесследно растворится в организме.

Для этого кардиостимулятора не требуются ни батарейка, ни антенна. В сущности, это два электрода из разных металлов, которые в сочетании с биологической жидкостью в качестве электролита образуют гальванический элемент. Кардиостимулятор активируется с помощью инфракрасного света.

Небольшое беспроводное устройство наклеивают на кожу грудной клетки, как пластырь. Оно измеряет частоту сердечных сокращений пациента и при необходимости автоматически подает световые импульсы в правильном ритме. Инфракрасный свет проникает в ткани пациента и включает кардиостимулятор. Каждый световой импульс вызывает электрический импульс. Если индикатор не горит, значит, кардиостимулятор неактивен.

Исследователи успешно протестировали новый мини-кардиостимулятор на мышах, крысах, свиньях и собаках, а также на человеческих сердцах от умерших доноров органов.

Интересно, что можно устанавливать несколько кардиостимуляторов в разных частях сердца, чтобы устранить аритмию. А можно использовать и в других областях медицины, например для заживления костей и нервов и для снятия боли. Фантастика (Nature).

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Все знают, что лучшие друзья девушек — это бриллианты. Песню с таким названием спела Мерилин Монро в фильме «Джентльмены предпочитают блондинок», который вышел на экран в 1953 году.

Первые алмазы находили в индийских реках еще в IV веке до н.э. Тогда люди обратили внимание на удивительную твердость алмаза. Римский мыслитель Плиний Старший описывал применение алмазов в качестве инструментов, отдавая дань их непревзойденной прочности. До XV века алмазы ценились меньше, чем рубины, изумруды и сапфиры. Потому что необработанные алмазы, честно говоря, не Бог весть какое зрелище.

Слава к этому камню пришла только тогда, когда ювелиры научились обрабатывать алмазы, делать из них бриллианты. Первый бриллиант появился в 1454 году. Тогда ювелир Луи де Бернел изготовил первый в мире бриллиант для герцога Бургундии Карла Смелого. Герцог сразу уверовал в магическую силу сверкающего камня и был убежден, что этот камень ослепит врага на поле битвы. Поэтому он прикрепил бриллиант на свои доспехи. А вскоре его примеру последовали и другие великие полководцы.

В нарядах русских царей алмазы появились в XVII веке. В XVIII веке в Россию пришла мода на алмазные пуговицы. И тогда же в обиход вошло слово «бриллиант», которое вытеснило слово «алмаз».

Долгое время бриллианты были по карману только богачам. Алмазов добывали мало, огранка стоила дорого, поэтому для многих колечко или сережки с бриллиантами были вожделенной мечтой. Это сейчас заходи в ювелирный магазин и покупай бриллианты какие хочешь — хоть за тысячи рублей, хоть за миллионы.

В советское время ходил такой анекдот, мой любимый. Молодая женщина скопила деньги и купила наконец вожделенное колечко с крошечным бриллиантиком. Очень хотелось похвастаться своей покупкой, показать ее всему миру. Она зашла в булочную, вытянула палец с колечком в сторону витрины с выпечкой и стала спрашивать продавщицу, покачивая пальцем, чтобы была видна игра света:
– А у вас эта булочка свежая?
– Свежая.
– А вот эта свежая?
– Да.
– А эта?
– Голубушка! — сказала продавщица и выставила перед ней растопыренные пальцы обеих рук с всевозможными кольцами и перстнями, показывая на весь ассортимент хлеба на витрине. — У нас все булочки свежие.

Однако интерес народа к бриллиантам появился не сам собой. Его целенаправленно формировала знаменитая компания «Де Бирс», которая больше ста лет была монополистом на мировом рынке алмазов. Компания появилась в 1888 году, когда ее основатели нашли богатейшее месторождение алмазов в Южной Африке. И понеслось — добыча, огранка, продажа.

К тому времени, как производство бриллиантов было поставлено на поток, мир впал в экономическую депрессию — это были 20-е годы прошлого века. Последствия Первой мировой войны, Великая депрессия в США… В общем — какие там бриллианты! Женщины даже не смотрели в их сторону, были вещи и покупки поважнее.

Короче говоря, в 1930-х годах мировой спрос на алмазы упал столь сильно, что «Де Бирс» сократила добычу на 90%. Фактически бизнес был заморожен. Но вот закончилась Вторая мировая война, и «Де Бирс» привлекает одну из самых успешных маркетинговых кампаний в мире, чтобы вернуть на рынок бриллианты, то есть сформировать спрос на них.

Тогда-то и появился чрезвычайно успешный слоган «Бриллианты — это навсегда». Бриллиант — символ нерушимости, вечности, поэтому помолвочное и обручальное кольца должны быть обязательно с бриллиантом. Так бриллиант стал «традиционным» подарком на помолвку сначала на Западе, а затем и во всем мире. Причем «Де Бирс» тщательно следила за статистикой помолвок и свадеб в мире и выпускала бриллиантов меньше этого количества, чтобы кольца с бриллиантами все-таки оставались в дефиците.

Но в слогане «Бриллианты — это навсегда» кроется большая неправда. Совсем не навсегда! Бриллиант — это углерод, который горит. Так что при очень высокой температуре сверкающие камни сгорают без следа. Во-вторых, бриллиант можно расколоть. Собственно, этим пользуются огранщики, когда режут большой кристалл алмаза на несколько. Это бывает необходимо, если в кристалле содержатся включения и дефекты. Они могут помешать огранке и свести все труды на нет.

Кстати, об огранке. А чем можно обрабатывать самый твердый материал? Каким инструментом? Алмазным, конечно. Сначала кристаллы закрепляют в специальных манипуляторах, в которых камешки начинают вращаться. Затем камни приводят в соприкосновение друг с другом. Вращаясь, они трутся друг о друга и сдирают верхнюю оболочку, придавая себе и своему спарринг-партнеру естественную форму алмаза.

А затем на ободранном кристалле делают грани. Если огранка классическая, то таких граней будет 57. Для этого кристалл прижимают к вращающемуся чугунному диску с алмазным напылением то одним, то другим боком. Камень в этом месте стесывается, и получается грань.

Огранка — это высочайшее искусство. Если из 50 обученных человек через пять лет в профессии останется пять, то это очень хорошо. А если через 20 лет из этих пяти останется один — то это великолепно. Это настоящий мастер-огранщик, которому подвластен любой кристалл.

Его задача — получить максимальную световую отдачу от формируемого бриллианта. И тут мастер ходит по тонкому льду, постоянно рискуя. Хочется, чтобы и отходов было как можно меньше, и камень был потяжелее. Но чтобы при этом и грани работали на 100%, сбивая с ног своим фантастическим блеском.

Поводом для сегодняшнего рассказа о бриллиантах стало событие. Компания «Алроса», наша российская алмазная компания, на долю которой приходится 30% глобальной и около 90% российской добычи алмазов, недавно сообщила, что завершила огранку самого крупного бриллианта в истории нашей страны. Этот бриллиант редкого цвета янтаря или меда весом более 100 карат.

Цвет алмаза определяют примеси — азот, хром, марганец, бор, кремний и другие. Желтый алмаз — результат оптической игры примесей азота в камне.

Бриллиант получил название «Новое Солнце». А сделали его из очень крупного алмаза весом более 200 карат насыщенного медово-золотистого цвета. «Алроса» нашла его на арктическом россыпном месторождении Эбелях в Якутии — среди песков старого речного русла. За свои выдающиеся форму, качество и цвет, напоминающие сияние солнца, алмаз получил название «Рассвет». И уже из «Рассвета» родилось «Новое Солнце», 200 карат превратились в 100 в результате огранки.

Задача была непростая. Надо было максимально сохранить рекордный размер алмаза, но при этом максимально раскрыть цвет и сияние камня, заложенные природой. Над созданием «Нового Солнца» трудилась команда из 15 лучших в стране специалистов со стажем более 30 лет.

Тут, конечно, потребовался научный подход. Алмаз изучили с помощью самых современных спектрометров. Затем были созданы виртуальные модели всех возможных форм бриллиантов применительно к этому кристаллу алмаза. И только потом огранщики взялись за работу. Работа над этим шедевром заняла более двух лет.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

В майские дни мы вспоминаем нашу величайшую победу во Второй мировой войне, освободившую мир от нацизма. Война — это всегда катастрофа, прежде всего — гуманитарная, поскольку несет неисчислимые страдания людям. Знаменитый русский хирург Николай Иванович Пирогов называл войну травматической эпидемией. Но война — это еще и экологическая катастрофа. Одно из ее проявлений — волки.

В годы Великой Отечественной войны на территории Белоруссии и России невероятно расплодились волки. И это объяснимо. Все мужчины-охотники ушли на войну, прихватив с собой ружья и винтовки. Сдерживающие факторы пропали, волки почувствовали свою неприкосновенность, и численность хищника начала стремительно расти.

В Пензенской области, располагающейся на стыке лесной и лесостепной зон, волчья проблема была острейшей. В архивах сохранились воспоминания жителей деревни Нечаевка Лунинского района, датированные 1944–1945 годами. Жители рассказывали, что волки спокойно заходили ночью в деревню, по снегу забирались на соломенную крышу хлевов, проникали к овцам, резали скот и ночевали в тепле под крышей. Утром хозяева открывали двери хлева, а навстречу им выскакивали сытые волки и беспрепятственно убирались в лес. Тогда, в 1945 году, волки были бичом животноводства, и не только в Пензенской области.

Более того, волки нападали на подростков, похищали маленьких детей. В общем, к концу войны проблема приобрела почти катастрофические размеры. По самым пессимистичным оценкам, поголовье волков увеличилось более чем в 10 раз и перевалило за 100 тысяч особей.

И вот тогда государство взялось за дело. В 1944–1945 годах для регулирования численности опасного хищника были приняты специальные законодательные акты союзного и республиканского уровня — постановления Совнаркома РСФСР от 13 января 1944 года «О мерах по истреблению волков на территории РСФСР» и от 19 февраля 1945 года «О мероприятиях по истреблению волков в 1945 году».

Эти постановления предусматривали премии в размере 300 рублей за каждого убитого волка. Кроме того, шкуры волков можно было обменять в специальных магазинах на самые разные товары, причем так называемая норма отоваривания постоянно росла. На местах стали собирать охотников в специальные бригады для охоты на волков, обеспечивали их оружием, боеприпасами, красными флажками, капканами и лыжами. Категорически запрещалось отвлекать охотников-волчатников на работы, не связанные с истреблением волков.

Все эти меры оказались весьма действенными, и буквально в считанные годы поголовье волков сократили до 8–10 тысяч, то есть до довоенного уровня. Впрочем, охота продолжалась и в 60-х годах. И когда численность хищника в РСФСР упала до 4,5 тысяч, даже возникло опасение, что волки будут истреблены полностью. Однако все опасения были напрасными.

Пример тому — Европа. В Германии волков полностью истребили в начале ХХ века. Плотность населения в стране высокая, и места для волков мало, потому что леса повывели. Но тут началась эпоха толерантности и зеленых. И пошло-поехало.

50 лет назад в ФРГ приняли федеральный закон об охране природы, в котором волков отнесли к «строго охраняемым видам».

40 лет назад Бернское соглашение запретило отстреливать и отлавливать волков почти во всех странах Европы. Зеленые решили, что этого симпатягу надо защищать, а то вон совсем бедняжку повывели в Европе.

30 лет назад европейская «Директива о средах обитания» обозначила строгие меры по защите волков.

Так, постепенно в сознании европейцев сформировалась сказка о благополучном и радостном волке, которого следует защищать и любить. И вот в последние 15 лет в немецких лесах стал вновь слышен вой волков.

Зеленые потрудились на славу — численность волков в Европе начала расти, причем очень быстро. В 2020 году их в Европе было 12 тысяч, а сейчас, если верить Rewilding Europe, — 18 тысяч.

Где же они там помещаются в этой маленькой Европе? Например, в Германии волкам приглянулись заброшенные военные полигоны в Восточной Германии — а это довольно обширные территории дикой природы. Наверное, это те места, где до 1991 года дислоцировалась группа войск Вооруженных сил СССР.

В 2023 году ученые в Германии насчитали 184 стаи, в которые объединились почти полторы тысячи волков. И в том же году в Германии зарегистрировали почти 1200 нападений волков на сельскохозяйственных животных, в основном овец и коз.

Пострадавшим фермерам государство выплатило компенсацию. Но чтобы эти деньги получить, фермеры должны были показать, что они обеспечили защиту своих животных, например — поставили электрические заборы и завели собак-волкодавов, работающих охранниками. В общем, пять лет назад каждый волк обходился Германии, по разным оценкам, в 7–9 тысяч евро.

То же самое происходит и в других европейских странах, где число домашнего скота, зарезанного волками, растет рекордными темпами. В Австрии, например, с конца 1990-х годов число жертв выросло на 230%.

Наверное, так продолжалось бы и дальше, если бы волки не дали маху. 1 сентября 2022 года волк пробрался в хорошо охраняемый загон на северо-западе Германии и съел 30-летнюю пони Долли, которую так любила Урсула фон дер Ляйен. И тут колесики неповоротливой бюрократической машины закрутились удивительно быстро. С 7 марта этого года статус волков как «строго охраняемых животных» сильно понизили, и теперь на них можно охотиться. А то, что защитникам животных это не понравилось, — кого это волнует, если проблема затронула тебя лично? Ну хоть в этом вопросе зеленым дали отпор.

Но вернемся в Россию. А что у нас? Во времена интенсивного отстрела в послевоенные годы, когда численность хищника упала до небывалого минимума, его ареал стал разорванным и очаговым. Волки начали мигрировать, причем целыми группировками, перебирались в дальние земли, осваивали таежные пространства, которые прежде избегали из-за глубокого снега. Но жить захочешь — приспособишься. Тем более что еды в тайге вдоволь — лоси и бобры.

Так, за прошедшие 50–60 лет, когда истребление волков практически их уничтожило и централизованный отстрел прекратился, волк восстановил численность, и она продолжает увеличиваться. Сколько теперь волков в России? По весьма приблизительным данным за 2020 год, их у нас 67 тысяч, всего в 3–4 раза больше, чем в маленькой Европе. Но специалисты уверены, что на самом деле их больше. И вообще подсчитать численность волков очень сложно. Часто результаты разных методик противоречат друг другу.

Зато оценить ущерб, который наносят волки народному хозяйству, можно довольно точно. Сегодня он составляет 10–17 млрд рублей в год. К тому же волки добывают больше дикого зверя, чем легальные охотники и браконьеры, вместе взятые.

А сколько должно быть волков, если мы хотим жить с ними в безопасном равновесии? Предложения разные: от 5–7 тысяч до 10,3 тысячи особей. Но в любом случае на этот вопрос должны ответить ученые. Очевидно, что для разных регионов цифры разные. Пока что научный подход к этому вопросу демонстрируют лишь несколько регионов. Среди них — Алтайский государственный аграрный университет, где ученые основательно изучают эту проблему и вырабатывают рекомендации.

Наверное, потому, что Алтайский край — это зона отгонного животноводства, где защита от волков чрезвычайно актуальна. А вой волка — это не самые приятные звуки, которые хотелось бы услышать в лесу.

Опыт времен Великой Отечественной войны и послевоенных лет показал, что человек может справиться с волками и уменьшить их численность, возросшую до опасных размеров. Так что все в наших руках.

…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.