Квантовый компас птиц

Ремейк моего исторически первого поста на Капибаре. Первого после "Тест - Тест" и прочих несодержательных. К сожалению, многие из нас потеряли свои первые посты в багах альфа-теста, однако жертвы должны были быть принесены.

Таксономия - увлекательная наука, изучающая родственные связи между различными живыми существами. Именно благодаря ей мы можем с полным основанием утверждать, что птицы являются динозаврами, несмотря на продолжающиеся дискуссии в некоторых онлайн-сообществах. Давайте же разберемся, почему птицы - это действительно динозавры, и как мы сами, по сути, являемся всего лишь глорифицированными двоякодышащими рыбами.

Термин "таксономия" обычно используется в качестве сокращения для линнеевской систематики, названной в честь великого шведского естествоиспытателя Карла Линнея и его эпохального труда "Systema Naturae", вышедшего в 1735 году. Основная идея Линнея заключалась в разделении всего многообразия природы на небольшие группы. Примечательно, что изначально он включал в свою систему даже минералы, но современные биологи постепенно отошли от этой практики, сосредоточившись на живых организмах. Тем не менее, многие элементы линнеевской таксономии, такие как бинарная номенклатура с родовыми и видовыми названиями (например, Velociraptor mongolensis, где Velociraptor - род, а mongolensis - видовой эпитет), используются и по сей день, создавая основу для работы современных систематиков.

Начнем с самого масштабного уровня - доменов, которые можно считать своего рода "супер-царствами". Бактерии и археи представляют собой отдельные домены одноклеточных организмов, в то время как все остальные знакомые нам живые существа, включая животных, растения и грибы, относятся к домену эукариот. Эти крупнейшие группы выделяются на основании фундаментальных различий в строении клеток. К примеру, отличительной чертой эукариот является наличие митохондрий - клеточных органелл, которые, согласно теории симбиогенеза, произошли от некогда независимых бактерий, поселившихся внутри других клеток в далеком прошлом.

Спускаясь на следующий уровень иерархии, мы приходим к царствам - скажем, царству животных, которое объединяет всех представителей животного мира, но исключает растения и грибы. При этом важно понимать, что, несмотря на все их разнообразие, животные остаются эукариотами и принадлежат к родительскому домену Eukaryota.

Продолжая двигаться вглубь систематики, мы можем обратить внимание на тип хордовых (Chordata) - группу, включающую в себя не только привычных нам позвоночных животных, но и их ближайших родственников, таких как оболочники и ланцетники. Хотя внешне эти существа могут показаться весьма далекими от позвоночных, их объединяет наличие четырех ключевых признаков, по крайней мере, на определенных стадиях жизненного цикла. Во-первых, это жаберные щели - отверстия в глотке, хорошо заметные у рыб и некоторых примитивных позвоночных вроде миног. Во-вторых, хорда - упругий стержень, обеспечивающий опору для тела и расположенный над кишечной трубкой. В-третьих, полая нервная трубка, представляющая собой зачаток центральной нервной системы. И наконец, в-четвертых - постанальный хвост, то есть хвостовой отдел тела, расположенный позади анального отверстия. Именно поэтому, кстати, рыбы испражняются не самым кончиком хвоста, в отличие от многих насекомых и других беспозвоночных. 

Важно отметить, что хордовые не обязательно сохраняют все эти признаки во взрослом состоянии. Так, у оболочников они проявляются только на личиночной стадии, после чего во многом утрачиваются, когда взрослые особи переходят к сидячему образу жизни и питанию путем фильтрации. Даже у высших позвоночных, таких как четвероногие (наземные позвоночные), хвост может редуцироваться в ходе эволюции. Мы, люди, и лягушки - хорошие тому примеры. Однако у эмбрионов и зародышей этих животных по-прежнему закладываются все ключевые хордовые структуры, указывая на их эволюционное происхождение.

Дальнейшее подразделение хордовых приводит нас к классам - скажем, к рептилиям, которых объединяет присутствие рогового покрова, сбрасываемого при линьке. У змей и ящериц этот процесс может быть довольно заметным, когда сразу отторгаются крупные фрагменты или даже целиком вся "рубашка" из ороговевшей кожи. А вот крокодилы и черепахи теряют роговые чешуи более равномерно и постепенно, по одной. Другой общей чертой рептилий является выделение в качестве конечного продукта азотистого обмена мочевой кислоты, а не мочевины. Связано это с необходимостью экономить воду в наземных условиях - не зря белые составляющие помета рептилий и птиц представляют собой как раз кристаллы мочевой кислоты.

И вот тут мы подходим к главной теме нашего разговора - птицам. Да-да, птицы определенно относятся к рептилиям, поскольку полностью соответствуют ключевым признакам данного класса. Их перья, состоящие из того же белка бета-кератина, что и чешуи рептилий, регулярно сменяются в процессе линьки. Продуктом азотистого обмена у птиц также служит мочевая кислота. Единственное существенное эволюционное новшество птиц по сравнению с другими рептилиями - это некоторые особенности строения черепа, но они носят скорее количественный, нежели качественный характер.

Итак, птицы - это рептилии. Но какие именно рептилии? Конечно же, динозавры! В пользу этого говорит множество признаков: от перфорированного вертлужного отверстия в тазовом поясе (уникальная особенность, свойственная как птицам, так и динозаврам) до таких деталей скелета, как вилочка (сросшиеся ключицы) и полые кости. При построении филогенетических схем родства между организмами ученые как раз и опираются на такие общие признаки, указывающие на происхождение от единого предка.

Возьмем, к примеру, ящериц. Для них характерен целый ряд уникальных особенностей: сбрасывание кожи крупными фрагментами или цельной "рубашкой", черепицеобразное наползание роговых чешуй (в отличие от обычного расположения у крокодилов), наличие небольшого отверстия в плечевой кости. Каждый из этих признаков по отдельности может встречаться и у других групп рептилий или даже у более далеких родственников. Но их уникальное сочетание однозначно указывает на то, что все ящерицы унаследовали данные черты от общего предкового вида и потому состоят в близком родстве.

Аналогичным образом на основании набора признаков можно выстраивать филогенетические деревья для самых неожиданных групп объектов. В качестве забавного примера давайте рассмотрим различные виды лепешек! Для 25 разновидностей этой выпечки, от мексиканских тортилий до индийских чапати, был составлен список ключевых параметров, учитывающий особенности ингредиентов, способа приготовления и конечных свойств продукта. Загрузив эти данные в специальную компьютерную программу для филогенетического анализа, можно получить наглядные эволюционные древа, отражающие родственные связи между лепешками. Конечно, в отличие от живых организмов, лепешки не эволюционируют и не наследуют свои признаки, но данный мысленный эксперимент прекрасно иллюстрирует саму суть работы современных систематиков.

Важно понимать, что реальные филогенетические деревья, построенные для живых существ, всегда содержат некоторую долю неопределенности. Любое из них представляет собой не конечную истину в последней инстанции, а научную гипотезу, основанную на анализе доступных признаков. Добавление новых данных или изменение акцентов при выборе ключевых особенностей организмов способно привести к перестройке дерева. Более того, зачастую ученым приходится работать не с самими организмами, а лишь с их окаменелыми фрагментами, что вносит дополнительные сложности в анализ. К счастью, постепенно развиваются методы тонкого статистического анализа, позволяющие находить наиболее обоснованные и устойчивые варианты филогенетических гипотез.

Отдельного упоминания заслуживает проблема биологической концепции вида. На первый взгляд может показаться, что палеонтологам в этом отношении живется намного проще, чем специалистам по современной флоре и фауне. В самом деле, если между двумя ископаемыми популяциями пролегают миллионы лет, то решение об их видовой самостоятельности напрашивается само собой. Однако в случае с рецентными организмами граница между видами зачастую оказывается весьма размытой, особенно когда мы имеем дело с близкородственными формами, способными давать плодовитое гибридное потомство. Великолепный пример таких генетически близких, но фенотипически контрастных групп - это славки, небольшие певчие птицы. Выраженные вариации окраски оперения в пределах данного комплекса видов определяются буквально несколькими генами. И хотя внешне эти птицы выглядят по-разному, они свободно скрещиваются между собой, производя потомков с промежуточными признаками. Так кого же из них считать самостоятельными видами? Однозначного ответа современная биология дать не может.

Таким образом, организмы не делятся на виды раз и навсегда данным от природы способом. Это люди проводят между ними границы, руководствуясь теми или иными соображениями. Поэтому любая классификация живого носит во многом условный характер и меняется со временем по мере развития науки. Яркий пример - судьба таксона Troodon, знаменитого динозавра, воспетого в популярных книгах и мультфильмах. Увы, на поверку оказалось, что род этот изначально описан исключительно по зубам, которые сами по себе мало что говорят о своих обладателях. И теперь палеонтологи предпочитают использовать название Stenonychosaurus для ящеротазовых динозавров данной группы, поскольку этот таксон, в отличие от проблематичного Troodon, основан на диагностичном костном материале.

Или вот еще один любопытный пример - знаменитый ужасный волк (Canis dirus), истребленный людьми в конце последнего ледникового периода. Традиционно этого гигантского хищника принято считать близким родственником серого волка из-за сходства в строении черепа и зубов. 

Однако недавний генетический анализ показал, что ужасные волки представляют собой глубоко обособленную линию псовых, довольно рано отделившуюся от общего ствола данного семейства. Получается, перед нами яркий случай конвергентной эволюции, при которой неродственные организмы независимо приобретают сходные приспособительные черты.

Подобные открытия наглядно демонстрируют, сколь непростым и захватывающим делом является реконструкция филогенетических связей между организмами. Это постоянный вызов для ума, требующий кропотливой работы и готовности пересматривать, казалось бы, незыблемые представления. Но именно так и развивается наука - через поиск истины, через проверку смелых гипотез и их постепенное уточнение.

И давайте никогда не забывать: какими бы разными ни казались нам живые существа, населяющие Землю, все мы произошли от единого корня и потому связаны незримыми, но неразрывными узами родства. Царственные секвойи и причудливые орхидеи, грозные львы и трудолюбивые муравьи, стремительные стрижи и мудрые дельфины - все мы одна большая семья, плоды многовекового эволюционного древа, корни которого уходят в глубины древнейших океанов. И осознание этого всеобщего родства способно, как мне кажется, сделать наш мир немного добрее и человечнее.

По материалам:

Это эквадорская зонтичная птица. Живёт в Южной Америке, размером с ворону, кушает фрукты и насекомых. У неё скромный черный прикид и классная укладка в стиле Элвиса Пресли. Самки ничем не выделяются, а вот у самцов из шеи торчит 35 САНТИМЕТРОВЫЙ ЁРШИК ДЛЯ СВИДАНИЙ.

Эта штука — не просто отросток, а горловой мешок, то бишь, кожаная брухля, украшенная жёсткими перьями. Висюлька отрастает у нашего героя до 35 см! Это больше чем половина от самой птицы! Из-за своего причиндала на крыло самцы поднимаются неохотно — попробуй полетать с отростком на шее длиной чуть ли не с тебя.

Заприметив дамочку, отросток парня быстро надувается, а перья на ней растопыриваются. Вот так, без прелюдий и романтики — они просто берут и показывают свою горловую шишку. Но это дам нисколько не смущает. Более того, боеспособный причиндал наоборот притягивает барышню. Ведь чем он больше — тем здоровее и крепче самец, а значит и детишки от него будут такими же здоровыми и крепкими.

Половой отбор, что ты делаешь?

Тык

На первый взгляд может показаться, что ответ очевиден: жизнь на Земле появилась один раз и после этого начала развиваться. Из первых примитивных организмов постепенно возникли бактерии, археи, растения, животные и в итоге мы сами.

Но на самом деле вопрос, вынесенный в заголовок, гораздо сложнее.

Итак, нет никаких сомнений, что жизнь на Земле существует. И нам известно, что она появилась несколько миллиардов лет назад. Но мы не знаем, сколько раз природа пыталась дать ей начало и сколько раз у нее это выходило.

Все живые организмы устроены удивительно похоже. Бактерии, грибы, деревья, киты и человек используют ДНК и РНК для хранения и передачи информации, белки собираются из аминокислот, а клетки используют АТФ как универсальную энергетическую валюту. Особенно интересно то, что генетический код у всех живых существ тоже почти один и тот же.

И это, разумеется, не совпадение. Все многообразие жизни, которое мы наблюдаем на Земле сегодня, восходит к одному общему корню — последнему универсальному общему предку, которого называют LUCA. Важно отметить, что в строгом научном смысле LUCA не был первым живым организмом на Земле. Это скорее последняя общая точка, от которой разошлись все ветви современной жизни.

А дальше начинается самое интересное.

Тот факт, что вся современная жизнь имеет общего предка, вовсе не доказывает, что жизнь зародилась только один раз. Это говорит лишь о том, что до наших дней дошла одна успешная линия.

На ранней Земле были океаны, вулканическая активность, химически богатая среда, источники энергии, органические молекулы и миллионы лет для экспериментов. В таких условиях могли появляться разные формы протожизни — простые химические системы, способные к росту, обмену веществ и примитивному наследованию. Но в итоге выжить смогла только одна линия.

Представьте не одно древо жизни, которое выросло из единственного семени, а целый лес разных деревьев. Где-то химическая система оказалась нестабильной и распалась. Где-то она не смогла надежно передавать информацию дальше. Где-то одна линия жизни банально не выдержала конкуренции с другой. И вот, спустя сотни миллионов лет, осталась только одна линия, давшая начало полноценной биологической эволюции.

С этого момента у единственной выжившей линии появилось огромное преимущество. Она уже не просто пассивно существовала в среде, а меняла ее под себя. Первые успешные организмы использовали доступные молекулы, занимали удобные экологические ниши и буквально "съедали" химические ресурсы, из которых теоретически могла бы вновь зародиться жизнь.

Поэтому есть вероятность, что на ранней Земле жизнь зарождалась неоднократно, но все эти эксперименты — кроме одного-единственного — оказались провальными. И свидетельства этого могли быть давно уничтожены: молекулы разрушились, породы переработали геологические процессы, океаны и суша изменились, а самая успешная линия жизни заняла всю планету.

Стоит упомянуть одну любопытную гипотезу, согласно которой на Земле может существовать "теневая биосфера" — организмы с другой биохимией, не похожей на нашу. Например, с другим набором молекул или необычным способом обмена веществ. Проще говоря, где-то может скрываться еще одна линия жизни, дошедшая до наших дней. Однако никаких доказательств в пользу этого нет. Все найденные организмы, какими бы странными они ни были, все равно принадлежат к тому же древу жизни, что и мы.

Королевский венценосный мухоед (Onychorhynchus coronatus) имеет приметный внешний вид. В народе птицу давно сравнивают с Наполеоном Бонапартом. Все дело в головном уборе, а точнее в перьях, которые являются главным украшением пернатого.

Размером мухоед небольшой – до 17 сантиметров, поэтому его корона кажется довольно большой и массивной. Примечательно то, что, когда птица спокойна, хохолок падает, сливаясь с поверхностью головы.

Это помогает избежать встречи с хищником, так как такого пернатого легко заметить на любом дереве. Но когда птичка участвует в брачных играх, то корона раскрывается во всей красе.

Самки обычно имеют серый или темно-коричневый окрас туловища. А головной убор желтый с добавлением черных перьев. Встречаются представители с более темными оттенками.

Самцы наоборот – имеют более вызывающую внешность. Огненные перья с различными оттенками красного способны привлечь самку издалека. Голос у птицы совсем не сильный и используется довольно редко. Поэтому такой зазывающий вид являться единственным атрибутом во время размножения.

На родине – в Южной и Центральной Америке – пернатую называют павлином. Все дело в сходстве главного украшения королевского венценосного мухоеда с большим и красивым хвостом, который имеет павлин.

Перья на солнце переливаются, отблескивая красивым и необычным оттенком. По виду этого украшения можно легко определить возраст птицы. Если цвета яркие и невыгоревшие, то животное довольно молодо. С возрастом в перьях появляется некая седина. Они начинают белеть или сереть, преимущественно в головной части туловища. Но это не портит всю красоту этого жителя лесов. Птицу довольно трудно не заметить, даже учитывая ее габариты.

Источник

Она сохранилась так хорошо, что охотники за окаменелостями сначала подумали, что бедолага умерла вчера-позавчера, — но потом поняли, что нашли первую в истории птицу ледникового периода. Профессор эволюционной генетики Лав Дален из Стокгольма, Швеция, был в экспедиции с местными охотниками за ископаемыми костями внутри ледяного туннеля, вырытого в Сибири, когда они передали ему это доисторическое существо.

Лав был ошеломлен, когда охотники обнаружили, что оно не современное, а извлечено из вечной мерзлоты, и когда он подверг его в лаборатории углеродному датированию, результаты показали ошеломляющий возраст в 46 000 лет. Эта самка рогатого жаворонка жила среди шерстистых носорогов, мамонтов и пещерных львов. Животное так хорошо сохранилось, потому что оно замерзло вскоре после смерти, не успев разложиться.

В южной части Тихого океана есть область под названием Точка Немо, и она представляет собой Океанский полюс недоступности — точку, максимально удаленную от любого участка суши.

Существование Точки Немо было вычислено в 1992 году хорватско-канадским геодезистом и инженером Хрвойе Лукателой, который для этих целей использовал компьютерное моделирование. Название области выбрал он же, отсылаясь к имени капитана Немо, героя романов Жюля Верна, который разочаровался в человечестве и ушел жить в океанские глубины.

Если бы вы оказались в Точке Немо, то от ближайшего участка суши вас отделяли бы впечатляющие 2 689 километров. Это означает, что астронавты на борту Международной космической станции (МКС), пролетающие над вами на высоте около 400 километров, были бы ближайшими к вам людьми.

Кладбище космических аппаратов

Крайняя изоляция и практически полное отсутствие морского трафика сделали Точку Немо идеальным местом для "захоронения" космических аппаратов. С 1971 года в этом регионе затапливались грузовые космические корабли, отработавшие спутники и ступени ракет, а после точного вычисления координат в 1992 году здесь было официально организовано "космическое кладбище". Всего на дне покоится более 300 объектов.

Самый знаменитый объект, "захороненный" в Точке Немо — советско-российская орбитальная станция "Мир", затопленная в 2001 году после почти 15 лет работы. Скорее всего, в 2031 году в Точке Немо найдет последний приют и МКС, срок эксплуатации которой подходит к концу.

Загадочный "Bloop"

Летом 1997 года это безмолвное место внезапно "заговорило". Гидрофоны* Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) зафиксировали странный сверхнизкочастотный звук невероятной мощности. Сигнал был настолько громким, что его уловили датчики, расположенные на расстоянии 4 800 километров друг от друга.

*Гидрофоны — чувствительные микрофоны для обнаружения и записи звука и ультразвука в водной среде.

Звук получил кодовое название "Bloop" (на русском "Бульк") и мгновенно привлек внимание ученых. Некоторые исследователи, включая океанографа NOAA Криса Фокса, изначально предположили биологическую природу сигнала:

"Там внизу много шума, — заявил Фокс в интервью CNN. — Киты, дельфины, рыбы".

Однако слабым местом этого объяснения был тот факт, что ни одно известное морское животное не способно производить звуки такой интенсивности. Это породило множество фантастических гипотез — от гигантских кальмаров до неизвестных глубоководных монстров.

Разгадка тайны

Истина оказалась менее романтичной, но не менее впечатляющей. Тот же Крис Фокс, проанализировав все имеющиеся данные, вскоре выдвинул гипотезу, которая впоследствии подтвердилась:

"Я думаю, это может быть связано с оседанием льда, — сказал Фокс. — Он [лед] всегда приходит с юга. Мы подозреваем, что это лед у берегов Антарктиды, и в этом случае он чертовски громкий".

Дальнейшие исследования подтвердили, что источником Bloop стал раскалывающийся антарктический айсберг. Примечательно, что NOAA уже фиксировало похожие звуки и даже использовало их для отслеживания айсберга A53A.

"Звуки широкого спектра, записанные летом 1997 года, соответствуют ледотрясениям, создаваемым большими айсбергами, когда они трескаются и разрушаются, — дали комментарий в NOAA. — Амплитуда ледотрясений достаточна для того, чтобы их можно было обнаружить несколькими датчиками на расстоянии более 5 000 километров. Судя по азимуту прибытия, айсберг, ставший причиной Bloop, скорее всего, находился между проливом Брансфилд и морем Росса. Или, возможно, на мысе Адэр, хорошо известном источнике подобных сигналов".

Читайте также:

• Загадка под Тихим океаном: геологи обнаружили необъяснимые структуры в недрах Земли.
• Океаны Земли — потенциально огромный источник энергии. Почему мы этим не пользуемся?
• Самые старые кристаллы в мире поведали о дождях и океанах на ранней Земле.

Митохондрии — это клеточные органеллы, которые справедливо называют "энергетическими станциями", потому что они превращают питательные вещества в основную энергетическую валюту клетки — молекулы АТФ (аденозинтрифосфата). Однако в глубоком прошлом митохондрии являлись полноценными самостоятельными организмами с собственной эволюционной историей.

Все изменилось около двух миллиардов лет назад, когда свободноживущая альфа-протеобактерия была поглощена более крупной клеткой. Но это событие не обернулось банальным перевариванием, а стало началом взаимовыгодной сделки мирового масштаба: клетка-хозяин обеспечивала безопасность и стабильное поступление питательных веществ, а протеобактерия, в свою очередь, наладила невероятно эффективное производство энергии в виде АТФ. Это сотрудничество оказалось настолько успешным, что переросло в нерушимый союз.

Постепенно протеобактерия, пребывая в комфортных условиях, утратила независимость, передав большинство своих генов в ядро клетки-хозяина, но при этом сохранила собственный крошечный геном и способность к независимому делению. Так древний симбионт окончательно стал неотделимой частью клетки — органеллой, которую мы теперь называем митохондрией.

Этот необычный альянс привел к появлению всех многоклеточных организмов на Земле, включая нас с вами.

В Сахаре есть место, которое с высоты выглядит так, будто кто-то поставил гигантскую печать, или будто наша Земля открыла глаз и смотрит в космос.

Речь идет о структуре Ришат, более известной как Глаз Сахары. Она представляет собой огромное кольцевое образование, затерянное среди песков и каменистых равнин пустыни на территории Мавритании.

Средний диаметр Глаза Сахары составляет 40 километров, так что, находясь на поверхности, едва ли можно понять, что перед вами необычный геологический объект.

А вот с орбиты все становится очевидно.

От центра структуры расходятся концентрические кольца, напоминающие круги на воде. Глаз Сахары настолько нетипичное образование, что привлекает внимание не только астронавтов и ученых, но и, конечно, любителей альтернативной истории и теорий заговора.

Изначально люди из мира науки связывали Глаз Сахары с падением метеорита. А вот другие приписывали ему связь с Атлантидой, потому что "Платон описывал ее столицу как город из чередующихся концентрических водных и сухопутных колец". Кто-то и вовсе видел в структуре нечто внеземное, непостижимое для человеческого разума.

На первый взгляд версия с метеоритом кажется логичной. Структура почти круглая, большая, хорошо заметная из космоса. А значит, почему бы ей не быть древним ударным кратером?

Проблема в том, что настоящие ударные кратеры оставляют после себя характерные следы: породы, пережившие чудовищное давление, расплавленные ударом материалы, специфические разрушения и другие признаки катастрофического столкновения. У структуры Ришат такой картины не нашли.

Поиски истинного объяснения привели к пониманию того, что Глаз Сахары — это не шрам от удара космического камня, а разрушенный геологический купол. В очень далеком прошлом под этим участком земной коры поднялась магма. Она не смогла прорваться наружу, породив полноценный вулкан, но зато внедрилась в породы снизу и приподняла их, образовав огромный купол. Получилось что-то вроде вздутия в земной коре.

А затем в игру вступило время.

Ветер, вода и перепады температур миллионы лет разрушали этот купол. Разные породы сопротивлялись этому необратимому процессу по-разному: мягкие стирались быстрее, а более твердые сохранялись лучше. Так постепенно и возникли те самые концентрические контуры, которые сделали структуру Ришат настолько узнаваемой на спутниковых снимках.

Интересно, что если бы вы внезапно оказались на территории Глаза Сахары, то не поняли бы, что находитесь внутри одного из самых узнаваемых геологических объектов планеты. Вы могли бы часами бродить среди холмов, камней разного размера, сухих равнин, песков и редкой растительности, так и не выделив для себя что-то необычное.

Только вид сверху собирает все детали в единую картину, позволяя оценить истинную природу структуры.

И, несмотря на естественную природу Глаза Сахары, налет загадочности и таинственности никуда не делся. Не потому, что в этом замешаны пришельцы или давно исчезнувшая цивилизация, а потому, что в человеческом сознании с трудом укладывается масштаб геологических процессов.

Читайте также:

• Откуда на Луне кратеры со стороны Земли.
• Что стало с флагами «Аполлона» на Луне?
• Юджин Шумейкер — единственный человек, похороненный на Луне.

Используя систему воздушных мешков в носовом канале, дельфины генерируют высокочастотные щелчки. Эти звуки фокусируются жировой линзой (мелоном) в выпуклой части лба, формируя направленный ультразвуковой луч. Сигнал, отражаясь от объектов, возвращается и улавливается не ушами, а акустическими рецепторами на нижней челюсти, которые представляют собой сложную голографическую приемную систему.

© pinterest.com

Полученное "эхо" обрабатывается мозгом с невероятной точностью, позволяя создавать трехмерную картину окружающего пространства. Примечательно, что эта способность не просто позволяет видеть форму, но и дает возможность "просвечивать" объекты. Сонар дельфина способен различать плотность, структуру и внутреннее строение тканей. Именно поэтому существует гипотеза, что дельфины могут "видеть" беременность у сородичей (а возможно, и у других видов, включая людей) — их акустические сигналы, по сути, выполняют роль биологического УЗИ-аппарата, выявляя изменения в органах.

Однако этот "акустический томограф" работал бы вхолостую, если бы не мозг, способный не только визуализировать звуковые данные, но и моментально корректировать картинку реальности, если происходят какие-либо изменения. Во время охоты дельфины не просто "видят" свою потенциальную добычу, но и тут же рассчитывают расстояние до нее, а также ее скорость и траекторию. Динамическое "звуковое изображение" становится основой для мгновенных моторных команд — чтобы поймать рыбу или избежать препятствия.

Одно из самых враждебных мест на Земле, куда регулярно ступает нога человека, находится на глубине более четырех километров, где температура превышает +60 °C, давление колоссально, а воздух приходится закачивать с поверхности. Это Мпоненг — самая глубокая действующая шахта в мире.

Ад на Земле

Шахта Мпоненг расположена в Южно-Африканской Республике (ЮАР), в 75 километрах к юго-западу от Йоханнесбурга, в регионе Витватерсранд, представляющем собой крупнейший золотоносный бассейн планеты. Название Мпоненг на языке сото означает "смотри на меня" — и шахта действительно заслуживает внимания.

Глубина шахты — около 4,3 километра от поверхности до самых нижних выработок. Для сравнения: гора Народная, высочайшая точка Уральских гор, имеет высоту "всего" 1 895 метров над уровнем моря.

Шахта принадлежит южноафриканской горнодобывающей компании Sibanye-Stillwater, специализирующейся на добыче золота и металлов платиновой группы на территории ЮАР и США. Ежегодно Мпоненг поставляет на мировой рынок около 7–9 тонн золота, и каждый грамм от этого огромного числа добывается ценой невероятных усилий и огромного риска для жизни.

Условия, в которых работают люди

На глубине более четырех километров условия радикально отличаются от поверхности:

• Из-за геотермального градиента (повышения температуры по мере углубления в земную кору) температура горных пород на дне шахты достигает +60–70 °C. Чтобы шахтеры могли работать, в глубины шахты по изолированным трубам подается вода, охлажденная почти до точки замерзания, которая через радиаторы забирает избыточное тепло у воздуха. Нагретая вода возвращается на поверхность, проходит через чиллеры (промышленные холодильные установки) и вновь подается в шахту. Вкупе с мощными вентиляторами это позволяет снизить температуру воздуха в рабочих зонах на дне шахты до +28–30 °C. Но даже это — экстремальные условия для изнурительного физического труда.
• Горное давление на такой глубине колоссально. Породы буквально "давят" со всех сторон, что создает риск обвалов. Стены и потолки шахты постоянно трещат и "дышат", что сопровождается специфическими звуками, которые способны напугать любого неподготовленного человека. Для их укрепления используются стальные сетки, анкеры, бетонные конструкции, но угроза обрушения сохраняется всегда.
• На глубине более четырех километров воздуха нет. Его закачивают с поверхности через систему вентиляционных шахт.

Чтобы добраться до рабочего места, шахтеры используют лифты, но это не быстрая поездка, как в офисном здании, а медленное погружение в недра планеты. Затем от последнего лифта до места добычи нужно еще ехать на кресельном подъемнике и идти пешком по низким и узким туннелям. Спуск с поверхности до дна шахты занимает в среднем полтора часа.

Как там работают

Рабочий день в Мпоненге начинается задолго до того, как шахтер окажется в забое. Спуск, инструктаж, переход к месту работы — все это занимает часы. Затем начинается бурение, взрывные работы, откатка породы.

Золото в Мпоненге залегает в тонких жилах толщиной всего несколько сантиметров, зажатых между слоями твердых пород. Чтобы извлечь его, приходится прорубать туннели, взрывать породу, дробить ее, транспортировать на поверхность и там перерабатывать. На одну тонну золотоносной руды приходится всего несколько граммов золота.

Работа идет круглосуточно, в три смены. В шахте одновременно находятся около 4 000 человек. Условия труда — одни из тяжелейших в мире. Несмотря на все меры предосторожности, в Мпоненге регулярно происходят несчастные случаи.

Тау-Тона: бывший рекордсмен

До недавнего времени самой глубокой шахтой считалась Тау-Тона, также в Южной Африке, всего в нескольких километрах от Мпоненга. Ее глубина достигала 3,9 километра.

Тау-Тона работала с 1962 года и долгое время удерживала рекорд глубины. Условия там были практически такими же экстремальными. В 2018 году шахту закрыли из-за истощения запасов и экономической нецелесообразности.

Можно ли копать еще глубже?

Технически человечество могло бы углубляться и дальше, но есть ряд ограничений:

• С каждым километром температура растет примерно на 25–30 °C (среднее значение по планете). На глубине 5–6 километров она превысит +100 °C, а на 10 километрах — +200 °C и выше. Система охлаждения потребляла бы колоссальное количество энергии, что делало бы любую добычу нерентабельной.
• Горное давление растет пропорционально глубине. На глубине более пяти километров породы начинают вести себя подобно пластичной массе, поэтому никакие укрепления не выдержат таких "гуляющих" нагрузок.
• Чем глубже шахта, тем затратнее добыча. Нужно больше энергии на охлаждение, вентиляцию, подъем породы, больше времени на спуск и подъем людей, выше риски и дороже страховки. Все это съедает прибыль. Сегодня золото в Мпоненге уже добывается на пределе рентабельности — дальше просто невыгодно.

Научный интерес

Глубокие шахты — это не только добыча ресурсов, но и лаборатории для исследования Земли. В Мпоненге работает научная станция для изучения нейтрино и поиска темной материи. Многокилометровая толща породы практически полностью отсекает космические мюоны и подавляет естественный радиационный фон, который на поверхности забивает сверхчувствительные датчики.

Кроме того, шахты помогают понять, как ведут себя породы под давлением, как циркулирует вода в глубинах, какие микроорганизмы могут жить в экстремальных условиях. Так в 2002 году в Мпоненге был обнаружен полностью изолированный штамм бактерии-экстремофила Candidatus Desulforudis audaxviator, который процветает на глубине за счет радиоактивных руд.

Мпоненг — это не просто шахта. Это предел человеческих возможностей, граница между тем, что мы можем контролировать, и тем, что нас уничтожит. А еще — это памятник нашей жадности, ненасытности и обесценивания человеческой жизни. Каждый день тысячи людей кровью и потом зарабатывают себе на хлеб, доставляя на поверхность металл, из которого будут сделаны модные украшения и электроника.

Когда в новостных заголовках говорится о том, что ураган "Катрина", "Иэн" или "Милтон" куда-то там приближается, может показаться, что имя — просто яркая деталь, придуманная журналистами. Но на самом деле имена ураганам дают не для эффектности, а чтобы их было проще отслеживать и не путать друг с другом.

Ураган — это не просто сильный ветер, а огромная погодная система, которая может существовать несколько дней или даже недель, менять направление, усиливаться, ослабевать и представлять особую угрозу для некоторых регионов. Иногда в одном океанском бассейне могут одновременно существовать несколько штормов. В такой ситуации информирование в духе "тропический циклон к северо-востоку от Малых Антильских островов" породит путаницу.

А вот имя собственное способно решить эту проблему. Сказать "ураган Катрина приближается к побережью" намного проще, чем каждый раз озвучивать координаты и направление движения. Короткое имя легче запомнить, быстрее передать в сводке и проще использовать в предупреждениях для населения.

Рождение традиции

Раньше штормы называли по месту, дате или церковному празднику, на который они пришлись. Но такой способ был крайне неудобен: названия зависели от местных традиций, могли быть длинными и не подходили для единой системы предупреждений.

Поэтому метеорологи приняли решение использовать заранее подготовленные списки имен. В Атлантике такая система стала официальной в середине XX века. Сначала использовали только женские имена, но позже в списки добавили и мужские.

Сегодня имена штормов утверждаются заранее. Для разных регионов мира существуют свои списки, потому что такие системы формируются в разных океанских бассейнах и отслеживаются разными метеорологическими службами.

Разумеется, имя получает не каждый облачный вихрь над океаном. Для начала система должна достаточно "разогнаться" и стать тропическим штормом. После этого ей присваивают имя из заранее утвержденного списка. Если шторм усиливается, то его уже могут классифицировать как ураган, но присвоенное имя при этом остается.

Имена повторяются, но не всегда

В Атлантике используется несколько списков имен, которые идут по кругу. То есть через несколько лет имя может быть использовано вновь. Но есть исключение из правил: если ураган оказался особенно разрушительным и унес много жизней, имя, присвоенное ему, могут навсегда убрать из списка. Делается это не только во избежание путаницы в будущем, но и из уважения к пострадавшим.

Например, имя "Катрина" больше не используют для новых атлантических ураганов, так как катастрофа 2005 года сделала это название историческим, а не просто пунктом в списке.

Зачем это обычным людям

Главная задача имени — быстро привлечь внимание. Когда метеорологи, власти, спасатели и СМИ говорят об одном и том же шторме, имя помогает всем понимать, о какой угрозе идет речь.

Это особенно важно во время эвакуации, закрытия госучреждений, подготовки больниц, предупреждения туристов и жителей побережья. В такой ситуации лишняя путаница, как показывает опыт прошлого, может стоить тысячи жизней.

Так что имя урагана — не попытка "очеловечить" погоду, а очень простой, но при этом надежный инструмент безопасности.

27 августа 1883 года в 10:02 утра произошло событие, которое буквально потрясло Землю. Индонезийский вулкан Кракатау, расположенный на одноименном острове между Явой и Суматрой, рванул с такой силой, что породил самый громкий звук в зарегистрированной истории человечества. Его слышали на расстоянии как минимум 4 800 километров.

По современным оценкам, мощность звука у источника составляла примерно 310 децибел (дБ). Для сравнения: мощность звука работающего реактивного двигателя — около 140 дБ. На расстоянии около 160 километров мощность звукового удара составляла 170-172 дБ, а моряки, находившиеся в 64 километрах от острова, практически полностью потеряли слух. Капитан британского корабля Norham Castle записал в вахтенном журнале:

"Убежден, что наступил Судный день. Мои последние мысли с женой".

Звук распространился невероятно далеко. Жители острова Родригес у Маврикия, удаленного на 4 800 километров от эпицентра, слышали "серию громких хлопков". В Австралии, примерно в 3 000 километрах от Кракатау, люди тоже стали косвенными свидетелями извержения, приняв этот грохот за артиллерийскую канонаду.

Ударная волна оказалась настолько мощной, что барографы по всему миру фиксировали ее прохождение в течение пяти дней. В некоторых точках земного шара приборы зарегистрировали эту волну семь раз, а значит, она фактически обогнула планету примерно три с половиной раза. Даже в самых удаленных районах были отмечены аномальные колебания атмосферного давления, которые позже связали с Кракатау.

Извержение, мощность которого оценивается в 100-200 мегатонн в тротиловом эквиваленте, выбросило в атмосферу около 25 кубических километров материала, а эруптивная колонна — гигантский столб пепла, газа и раскаленных обломков — поднялась более чем на 30 километров. Северные две трети острова, включая сам вулкан, были уничтожены. Позже на его месте появился новый вулканический остров — Анак-Кракатау ("дитя Кракатау"), а остатки прежнего острова позже закрепились под названиями Раката, Сертунг и Панджанг.

По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA), извержение Кракатау и вызванные им мегацунами, обрушившиеся на побережья Явы и Суматры, уничтожили 165 городов и поселений, а еще 132 серьезно пострадали. К праотцам отправились не менее 36 000 человек.

Последствия этого события ощущались по всей Земле. Пепел и газы, попавшие в верхние слои атмосферы, вызвали глобальное похолодание: средняя температура на планете снизилась примерно на 0,5-0,6 градуса, а закатное небо по всему миру окрасилось в тревожные красно-коричневые оттенки. На первый взгляд это может показаться незначительным, но для средней температуры всей планеты такое изменение огромно: речь идет не о погоде в одном регионе, а о сдвиге климатической системы в целом. Это привело к массовым неурожаям с далеко идущими последствиями.

Извержение Кракатау стало переломным моментом в развитии науки. Это была первая глобальная катастрофа, которую удалось подробно задокументировать благодаря телеграфу и сети метеорологических станций. Событие подтолкнуло ученых к более системному изучению вулканов, атмосферы и созданию климатических моделей.

Представьте, что вы стали участником океанологической экспедиции, в рамках которой начинается глубоководное погружение где-нибудь в Тихом океане. Ваша задача — не сводить глаз с мониторов, на которые передается изображение с чувствительных наружных камер.

Сто метров... километр... три километра... шесть километров... и вдруг на мониторе проявляется оно: огромное, темно-красное нечто с длинными лентами, стремительно уходящее во мрак.

Это не начало хоррор-рассказа, а то, с чем вы действительно могли бы столкнуться. И этот огромный "монстр с лентами" — гигантская медуза-фантом (лат. Stygiomedusa gigantea).

Это удивительное создание, впервые обнаруженное в 1899 году, широко распространено по всему Мировому океану (вероятно, кроме Северного Ледовитого океана). Однако за более чем столетие его наблюдали всего около 120 раз. Связано это с тем, что медуза-фантом предпочитает жить на внушительной глубине — до 6 700 метров. Стоит отметить, что этого гиганта видели и на относительном "мелководье" (глубина 200–300 метров), но это скорее исключение из правил.

Встреча с медузой-фантомом — настолько редкое событие, что за тысячи непилотируемых погружений, организованных частным некоммерческим океанографическим исследовательским центром MBARI в штате Калифорния, это существо было запечатлено всего девять раз.

Гигантская медуза-фантом — один из крупнейших беспозвоночных хищников глубин. Диаметр купола может достигать метра, а четыре лентообразных ротовых щупальца вытягиваются более чем на десять метров. И это важная деталь: это не "щупальца" в привычном смысле — их поверхность не усеяна тысячами стрекательных клеток, которые у многих медуз выстреливают микроскопическими капсулами с ядом для обездвиживания и удержания добычи. Вместо этого гигант подбирается к потенциальной жертве, оборачивает ее "лентами" и подтягивает ко рту. Питается медуза-фантом планктоном и мелкой рыбой.

Специфическая окраска объясняется просто: красные длины волн вода поглощает быстрее всего — поэтому с глубиной красный спектр быстро исчезает. В результате медуза-фантом фактически сливается с мраком, выглядя почти черной.

Интересно, что у этих медуз иногда встречаются неожиданные "спутники" в лице рыб вида пелагическая бельдюга (лат. Thalassobathia pelagica). В открытых водах, где негде спрятаться, эти рыбы используют купол и длинные "ленты" как укрытие, а еще, возможно, питаются остатками трапезы своего гигантского компаньона.

Медузе такая связь тоже полезна: рыба может поедать паразитов. Классический симбиоз в суровых условиях.

Медуза-фантом — существо с историей из обрывков: размеры и ареал известны, но детали жизни — от размножения до поведения — все еще туманны. Это животное напоминает нам, что Мировой океан Земли населен бесчисленным множеством "призраков" — организмов, которых нам лишь предстоит обнаружить. На сегодняшний день описано более 228 000 морских видов, но это лишь крошечная часть реального разнообразия. Вы просто вдумайтесь: человечество исследовало около 3% площади океана на родной планете. Мы поверхность Плутона знаем лучше, чем то, что скрыто в наших глубинах.

Поэтому, прикладывая усилия к открытию внеземной жизни, нам стоит помнить, что прямо сейчас на нашей планете живут создания, которых мы даже вообразить себе не можем.

Читайте также:

• Жизнь без мозга: как медузы учатся, спят и побеждают старение.
• Сколько массовых вымираний было на Земле?
• 7 доисторических морских животных, которые дожили до наших дней.

Утром красиво поёт какая-то птаха. Только её силуэт угадывается в ветвях. На видео смотреть нечего. Надо послушать и сказать какая птица так поёт. Есть тут орнитологи?

Зимой 2021 года жители теплого Техаса замерзали в домах без отопления, а в апреле и мае 2025 года аномальные снегопады накрыли сразу несколько регионов России. При этом климатологи продолжают утверждать, что планета нагревается. Разве в этом нет противоречия? На самом деле, суровые зимы — это не опровержение глобального потепления, а его прямое следствие.

Когда защитный барьер дает сбой

Над Северным полюсом Земли с огромной скоростью постоянно вращается гигантский воздушный вихрь, который представляет собой природный защитный барьер по сдерживанию арктического холода в северных широтах.

Арктика нагревается в два раза быстрее остальной планеты — явление, которое ученые называют арктической амплификацией. Связано это с тем, что из-за глобального потепления уменьшается отражающая способность льдов: растаявший лед обнажает темную воду, которая жадно поглощает солнечную энергию и нагревается, вызывая еще большее таяние льда (замкнутый круг). Из-за этого разность температур между полюсом и умеренными широтами уменьшается, и полярный вихрь утрачивает стабильность.

Когда этот воздушный барьер ослабевает, он начинает "волниться", как флаг на сильном ветру. И время от времени "языки" арктического воздуха прорываются далеко на юг, принося морозы и осадки туда, где их не ждут. За последние 30 лет частота таких климатических "побегов" увеличилась более чем в полтора раза, и этот показатель продолжает расти. Поэтому мы все чаще будем сталкиваться с заголовками о том, что в какой-то южный регион пришло внезапное похолодание или тысячи огородников лишились всех своих посадок из-за снегопада и заморозков в июне.

Океан меняет свои привычки

Гольфстрим — мощное теплое течение в Атлантическом океане — это гигантская "печка" Европы и северо-западной России, тепловой конвейер, который несет теплую воду из тропиков к берегам Норвегии, Британии и Мурманска. Благодаря ему в Лондоне зимой теплее, чем в Нью-Йорке, хотя британская столица находится севернее канадского Лабрадора.

Однако глобальное потепление ударило и по этой системе. Таяние гренландских ледников насыщает Северную Атлантику миллиардами тонн пресной воды. Эта вода легче морской соленой, поэтому она не опускается в глубины океана при охлаждении и не создает тот самый "всасывающий эффект", который подтягивает новую теплую воду с юга, нарушая работу всего теплового конвейера.

Ученые фиксируют замедление Атлантической меридиональной циркуляции на 15% с середины прошлого века, и этот процесс только ускоряется. Европа и европейская часть России постепенно лишаются своего природного обогревателя. Таким образом, глобальное потепление делает зимы в этих регионах все более суровыми, а снегопады — более разрушительными.

Больше влаги — больше снега

Каждый градус потепления океана увеличивает испарение воды примерно на 7%. Атмосфера насыщается этой избыточной влагой, словно гигантская губка, готовая выжать всю накопленную жидкость при первой возможности.

И в нашей реальности возможность не заставляет себя ждать. Когда влажный воздух сталкивается с прорывами арктического холода, результат может быть жутко впечатляющим — снегопады такой интенсивности, что за несколько часов выпадает месячная норма осадков.

Примечательно, что общее количество снежных дней в году сокращается, но отдельные снегопады становятся все более обильными и опасными.

Именно из-за глобального потепления мы наблюдали снежные бури в Мадриде, замерзшие фонтаны в Риме и ледяной дождь, обрушившийся на американский Техас — штат, где растут пальмы.

Новые правила старой игры

Климатическую систему Земли можно сравнить со сложным часовым механизмом, где абсолютно все шестеренки взаимосвязаны. Когда мы, человечество, насыщаем атмосферу парниковыми газами (углекислый газ, метан), то мы не просто немного "повышаем градус" — мы меняем скорость вращения всех шестеренок сразу.

Глобальное потепление — это не равномерное нагревание планеты, которое можно предсказать на годы и столетия вперед, а фундаментальная перестройка всех климатических процессов. В некоторых регионах действительно становится теплее, но в других — холоднее; третьи страдают от засух, а четвертые — от наводнений.

Экстремальные зимние холода и снегопады не опровергают факт климатических изменений — они лишь подтверждают, что эти изменения запущены и набирают обороты. Погода становится более непредсказуемой, более контрастной и порой совершенно парадоксальной.

В новой климатической реальности мы должны привыкать к неожиданностям: к июльскому граду размером с мячи для настольного тенниса, к январским оттепелям в Сибири и к февральским морозам в субтропиках. Планета меняет правила игры, и нам остается только адаптироваться к этим новым, более жестким условиям.

Читайте также:

• Ученые предупреждают: изменение климата усилит грозовую активность.
• Исследование: 466 миллионов лет назад у Земли была система колец, которая влияла на ее климат.
• Глобальное потепление побуждает смертоносные грибы вторгаться в наши тела.