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.
12 декабря 1972 года астронавты миссии "Аполлон-17" Харрисон Шмитт и Юджин Сернан работали в районе лунного кратера Шорти, когда Шмитт внезапно остановился и воскликнул:
Это событие стало одной из самых громких геологических находок всей программы "Аполлон" и дало начало научной дискуссии, которая продолжается до сих пор.
"Откровенно говоря, когда Джек [Харрисон Шмитт] сказал, что видит оранжевый грунт, я начал задаваться вопросом, не сказалось ли на нем длительное пребывание на Луне. Однако потом я увидел все сам", — вспоминал Юджин Сернан.
Оранжево-коричневый цвет грунта на фоне серого ландшафта настолько выбивался из привычной картины лунного пейзажа, что Шмитт — единственный профессиональный геолог среди астронавтов программы "Аполлон" — сразу понял: перед ними нечто исключительное. Он предположил, что астронавты обнаружили следы вулканической активности, и если бы она оказалась относительно недавней по геологическим меркам, это означало бы, что Луна не полностью мертвый мир.
Образцы оранжевого грунта собрали, упаковали и доставили на Землю. Первые исследования показали, что это не типичная лунная пыль, а масса микроскопических стеклянных шариков и их обломков — пирокластический материал, выброшенный на поверхность во время древних взрывных извержений. Это подтвердило предположение Шмитта о том, что вулканизм действительно имел место, но не в недавнем прошлом, а около 3,6 миллиарда лет назад, когда Луна еще сохраняла заметную геологическую активность.
Специфический цвет оранжевого грунта был связан с присутствием железа и титана. Шарики же по сути представляют собой капли лунной магмы, выброшенные в ходе фонтанирующих извержений, застывшие и осевшие на поверхность подобно вулканическому пеплу в безвоздушной среде.
Однако настоящий сюрприз ждал ученых десятилетия спустя. В 2008 году, когда в их распоряжении появились более совершенные инструменты, вулканическое стекло изучили более чувствительными методами. В итоге внутри частиц обнаружили следы летучих компонентов, включая гидроксильные группы и молекулярную воду, "впечатанные" в структуре стекла.
Это открытие стало одним из самых сильных ударов по старому представлению о Луне как о полностью "сухом" мире. Исследования показали, что содержание воды в источнике этих магм могло составлять от 260 до 745 частей на миллион — величину, сопоставимую с некоторыми земными базальтовыми магмами.
Позднейшие исследования показали, что значительная часть лунной воды имеет "земное происхождение". Это говорит о том, что вода изначально присутствовала в веществе, из которого сформировались и Земля, и Луна. Кроме того, данное открытие является весомым аргументом в пользу гипотезы ударного формирования Луны, предполагающей, что около 4,5 миллиарда лет назад протоземля столкнулась по касательной с протопланетой, примерно вдвое меньшей ее. И, что особенно интересно, это катастрофическое столкновение не испарило всю воду — часть ее сохранилась в глубинах спутника.
Обнаружение оранжевого грунта — один из тех случаев, когда случайное наблюдение приводит к последствиям, которые невозможно было предсказать заранее. Астронавты увидели необычный цвет и зафиксировали его. Затем собрали образцы и доставили их на Землю. После этого исследователи первого поколения поняли природу материала. Ученые следующих поколений, вооруженные уже совсем другими технологиями, извлекли из тех же образцов новую информацию, изменившую представления о внутреннем строении Луны и истории ее формирования.
Так работает наука. И это — прекрасно.
Сегодня оранжевый грунт "Аполлона-17" остается одним из самых ценных лунных материалов на Земле. Эти крошечные стеклянные шарики позволили заглянуть в далекое прошлое Луны, лучше понять формирование системы Земля-Луна и показали, что когда-то на нашем естественном спутнике действовали вулканы, а в его недрах до сих пор сохраняются летучие вещества — немые свидетели катастрофических событий ранней истории.
14 января 2005 года произошло одно из самых впечатляющих событий в истории исследования Солнечной системы: спускаемый модуль ESA "Гюйгенс" совершил посадку на Титане — крупнейшем спутнике Сатурна и единственном, кроме Земли, мире с плотной атмосферой и жидкостью на поверхности.
Мякоть яблока, которое было разрезано или с которого сняли кожуру, очень быстро темнеет и приобретает характерный коричный, т. н. ржавый цвет. Многие ошибочно полагают, что данный эффект связан с большим содержанием в яблоках железа, которое окисляется (ржавеет) при контакте своздухом. В действительности железа в яблоках сравнительно мало, около 0,9 мг на 100 г, что меньше, чем, например, вбобахилиорехах, и значительно меньше, чем в пище животного происхождения (содержание железа впечениживотных – от 3 до 8 мг на 100 г).
Потемнение мякоти яблока обусловлено защитным механизмом растения, направленным против насекомых-вредителей, и происходит за счётферментативногоокислениямолекулполифенолов. Полифенолами называют вещества, молекулы которых содержат большое количествофенольныхгрупп (фенольных колец).
Растения синтезируют полифенолы изаминокислотыфенилаланина, поэтому полифенолы также называются фенилпропаноидами.
Фенольные соединения играют ключевую роль в процессах деленияклеток,гормональнойрегуляции,фотосинтетическойактивности, минерализации питательных веществ,размноженияи участвуют в защитных реакциях растений, направленных против насекомых-вредителей,грибови сорняков.
При повреждении плода от контакта с воздухом в клетках растений начинает работатьферментполифенолоксидаза, который окисляет полифенолы, т. е. присоединяет к этим молекулам кислород с образованиемхинонов.
Хиноны имеют желтоватый цвет, и именно их накопление отвечает за потемнение мякоти плодов растений. Хиноны связываются с пищеварительными ферментами внутри среднейкишкинасекомых, таким образом они действуют как вещества, препятствующиепищеварению.
Благодаря такой системе защиты растение может не только отпугнуть и замедлить, но даже в некоторых случаях отравить насекомых и их личинки.
При этом выраженного влияния полифенолов и хинонов на пищеварение человека к настоящему времени не обнаружено, более того, эти вещества могут обладатьантиоксидантнойипротивоопухолевойактивностью.
Такая система защиты от насекомых встречается не только у яблок. Аналогичный механизм приводит к потемнению картофеля, бананов, груши, баклажана, авокадо и др. При желании сохранить эстетические свойства этих продуктов окисление полифенолов можно предотвратить, смочив мякоть плода лимонным или ананасовым соком.
Так почему разрезанные яблоки и картошка перестали темнеть?
Скорее всего, это говорит о том, что они трансгенные. Учёные уже создали и широко распространили картошку и яблоки, которые не окисляются на воздухе.
Невысокие, худые серые гуманоиды с непропорционально большими головами и черными глазами — узнаваемый и очень устойчивый образ инопланетян, порожденный массовой культурой. Однако ученые, занимающиеся поиском внеземного разума, считают, что в реальности встреча с чем-то подобным крайне маловероятна.
Главный астроном и директор Центра исследований SETI — организации, занимающейся проектами и инициативами по поиску внеземных цивилизаций и возможному контакту с ними, — Сет Шостак и его коллеги сходятся во мнении, что при первом контакте с внеземным разумом человечество, скорее всего, столкнется не с биологическими существами, а с формой искусственного интеллекта.
По мнению Шостака, вероятность существования разумной жизни в нашей Галактике довольно высока. Однако из этого вовсе не следует, что представители таких цивилизаций по каким-то причинам посещают именно Землю и бороздят наше небо.
"Очень вероятно, что в Млечном Пути существуют другие разумные цивилизации, — говорит Шостак. — Но я сомневаюсь, что они уже летают в нашем воздушном пространстве".
И тем не менее ученый убежден, что в обозримом будущем человечество получит не только убедительные доказательства существования внеземного разума, но и, возможно, даже установит с ним контакт.
Внеземные разумные машины
Шостак предполагает, что развитые цивилизации, которые на миллионы лет старше нас, могли давно выйти за пределы биологической формы существования. Их интеллект и сознание могут быть реализованы не в нервной ткани и не в мозге, а в искусственных вычислительных системах. Такое решение позволяет достичь условного бессмертия и дает возможность "прокачивать" интеллектуальные возможности без необходимости тратить годы и десятилетия на обретение тех или иных знаний и навыков.
"Любые существа, способные путешествовать между звездами, скорее всего, уже давно перешли от биологического разума к машинному", — считает он.
Космос — это доминирование пустоты. Межзвездные расстояния просто колоссальны. Даже ближайшие к Солнечной системе звезды находятся в нескольких световых годах от нас, а большинство потенциально обитаемых экзопланет — в десятках или сотнях световых лет.
Поскольку в этой Вселенной ничто не может двигаться быстрее* света, межзвездные перелеты будут занимать тысячи, десятки тысяч и даже миллионы лет.
*Это фундаментальное ограничение мироздания, которое невозможно обойти, даже если очень хочется. Сверхсветовое движение нарушало бы причинно-следственные связи: в ряде случаев следствие могло бы возникать раньше причины. Фактически это открывало бы возможность сценариев, близких к путешествиям во времени, а значит — и к появлению логических парадоксов.
Биологические существа едва ли способны участвовать в таких путешествиях. Этому мешают ограниченный срок жизни, необходимость создания сложных систем жизнеобеспечения, которые должны работать без обслуживания тысячи или даже миллионы лет, а также высокая уязвимость перед внешними угрозами космической среды.
Речь идет о мощном космическом излучении, потоках высокоэнергетических частиц, вспышках сверхновых, ударных волнах и постоянной опасности столкновения с микрометеоритами. Даже при наличии какой-нибудь футуристической защиты такие факторы делают сверхдолгие межзвездные путешествия губительными для любой биологической формы жизни.
А вот для машинных форм интеллекта эти ограничения уже не столь критичны. Они могут существовать практически неограниченно долго, переносить экстремальные условия без риска облучения, лучевой болезни или рака, а также не нуждаются в сложных системах жизнеобеспечения и колоссальных запасах продовольствия.
Цифровые внеземные цивилизации
Человечество только начинает развивать искусственный интеллект, но уже сегодня многие исследователи уверены, что в ближайшие десятилетия машины превзойдут человека в решении любых интеллектуальных задач. То есть мы делаем уверенные шаги к созданию преемника нашего вида, который сможет не только колонизировать Марс и спутники газовых гигантов, но и однажды отправиться к далеким звездам.
Если подобный переход возможен для нас, то цивилизации, которые появились на миллионы лет раньше, могли пройти этот этап задолго до появления первых людей на Земле.
В таком случае по Млечному Пути могут путешествовать не биологические существа, а некогда созданные ими интеллектуальные системы — автономные машины или цифровые формы разума.
Космический аппарат Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) "Акацуки", работавший на орбите Венеры с 7 декабря 2015 года до конца апреля 2024 года, передал тысячи снимков ее атмосферы в разных диапазонах. Эти изображения — ценнейший научный материал, помогающий лучше понять устройство одного из наиболее загадочных миров Солнечной системы.
Миссия "Акацуки" была официально завершена 18 сентября 2025 года после безуспешных попыток восстановить связь с аппаратом, которая была утрачена в конце апреля 2024 года. Несмотря на то, что мы лишились наших "глаз" у второй от Солнца планеты, собранные данные будут анализировать еще много лет.
Венера, которую мы не видим
В видимом свете, который доступен человеческому глазу, Венера выглядит как ровный бело-желтый шар. Но в ультрафиолетовом диапазоне проявляются темные полосы, вихри и гигантские волны. Эти структуры находятся на высоте около 60–70 километров от поверхности, где температура, несмотря на адские условия ниже, составляет примерно −40 градусов Цельсия.
Однако инфракрасные снимки позволяют заглянуть еще глубже. Они фиксируют тепловое излучение нижних слоев атмосферы и даже поверхности, пробивающееся через менее плотные участки облаков. Именно поэтому, рассматривая инфракрасные изображения, создается ощущение, будто планета "светится изнутри".
В статье представлены составные изображения, объединяющие оба диапазона.
Атмосфера, которая живет своей жизнью
Одна из главных особенностей Венеры — так называемая суперротация.
Планета делает один оборот вокруг своей оси за 243 земных дня. Но ее атмосфера движется куда быстрее: в верхних слоях облаков скорость ветра достигает 300–360 км/ч, из-за чего они облетают планету примерно за четверо земных суток.
На снимках "Акацуки" хорошо видны характерные Y-образные структуры. Это не просто эффектный рисунок облаков, а след крупномасштабных атмосферных волн, которые могут быть связаны с переносом энергии и поддержанием сверхбыстрого движения атмосферы.
Почему венерианская атмосфера ведет себя так, до конца не понятно.
Ад под облаками
Атмосфера Венеры на 96% состоит из углекислого газа. Давление у поверхности примерно в 92 раза выше земного, а средняя температура достигает 460 градусов — этого достаточно, чтобы расплавить олово, свинец и даже цинк.
Облачный слой Венеры образован в основном каплями концентрированной серной кислоты с примесью воды. Он отражает большую часть солнечного света, поэтому Венера — одно из самых ярких небесных тел на ночном небе Земли.
Интересно, что до космической эры Венеру нередко представляли чуть ли не "второй Землей", скрытой под плотной облачностью. Поверхность планеты увидеть было невозможно, поэтому некоторые ученые допускали, что под облаками могут находиться океаны, болота и даже тропические леса.
Эту идею быстро подхватила научная фантастика XX века. Но первые советские аппараты серии "Венера", запускавшиеся в 1960–70-х годах, показали, что под облаками скрываются не девственные джунгли с причудливыми представителями флоры и фауны, а раскаленная каменная пустыня с чудовищным давлением и температурой. Венера стала одним из самых наглядных примеров того, что фантастика не предсказывает будущее, а лишь отражает человеческие ожидания, страхи и мечты своей эпохи.
Венера — предупреждение
Венера лишь немного уступает Земле по размеру и массе: ее диаметр меньше примерно на 5%, а масса составляет около 81% земной. Но ее эволюция пошла по совершенно другому пути.
Возможно, в далеком прошлом на поверхности Венеры существовала жидкая вода — вплоть до океанов, а климат был намного мягче нынешнего. Но затем парниковый эффект вышел из-под контроля: планета перегрелась, океаны испарились, а образовавшийся водяной пар начал распадаться под действием солнечного излучения. В результате легкий водород постепенно покинул планету. Одной из возможных причин этого считают бурную вулканическую активность в ранней истории Венеры. Впрочем, полной ясности здесь нет: по другим версиям, Венера могла быть "адским" миром с самого начала.
Изучение Венеры помогает ученым лучше понять, к каким последствиям могут приводить климатические изменения планетарного масштаба — вопреки попыткам малообразованных людей представить эту тему не более чем пустой страшилкой.
NGC 6872 — самая большая известная спиральная галактика в наблюдаемой Вселенной, раскинувшаяся на 717 000 световых лет. Для сравнения: наш Млечный Путь имеет диаметр около 100 000 световых лет.
Эта галактика находится в созвездии Павлина на расстоянии примерно 212 миллионов световых лет от Земли. Ее гигантские размеры — результат гравитационного взаимодействия с соседней галактикой IC 4970 (сверху), которая растянула спиральные рукава NGC 6872, придав им нетипичную форму.
Поэтому, несмотря на колоссальные размеры, по массе NGC 6872 не выделяется на фоне крупных спиральных галактик вроде нашей. Большая часть ее "объема" приходится на чрезвычайно разреженные газовые потоки и области молодых звезд.
Изображение было получено 1 октября 2014 года наземным Очень большим телескопом (VLT), находящимся под управлением Европейской южной обсерватории (ESO).
В XIX веке астрономы столкнулись с проблемой, которая выглядела как мелкая погрешность, но вела к далеко идущим выводам. Наблюдения показывали, что орбита Меркурия медленно поворачивается в пространстве: точка перигелия смещается примерно на 574 угловые секунды за столетие. Однако ньютоновская (классическая) механика предсказывала смещение на 531 угловую секунду, связанное с гравитационным влиянием других планет Солнечной системы.
Оставшийся "хвостик" в 43 угловые секунды за столетие некоторые ученые того времени связали с еще одним источником тяготения, который пока никому не удавалось наблюдать напрямую. Так родилась гипотеза о планете Вулкан — невидимом теле между Солнцем и Меркурием. Объяснение звучало довольно убедительно: планета небольшая, наблюдать ее трудно из-за яркости Солнца, но когда появятся новые телескопы и более чувствительные инструменты, существование Вулкана непременно будет подтверждено.
Впрочем, далеко не все пытливые умы человечества разделяли эту концепцию. Появилась более смелая мысль: возможно, проблема не в "скрытой планете", а в том, что наша теория гравитации в ее классическом виде может быть неполной.
Ответ был найден уже в XX веке. Общая теория относительности Альберта Эйнштейна дала естественное объяснение аномалии: возле массивного тела (Солнца) пространство-время искривляется, и орбита планеты (Меркурия) прецессирует сильнее, чем предсказывает ньютоновская модель. Те "лишние" 43 угловые секунды за столетие оказались не доказательством существования еще одной планеты, а прямым эффектом релятивистской гравитации, в рамках которой гравитация рассматривается не как сила, а как результат кривизны пространства-времени, вызванной массой-энергией.
Что между Солнцем и Меркурием на самом деле
Планеты Вулкан не существует, но это не значит, что пространство между Солнцем и Меркурием должно быть абсолютно стерильным. Теоретически внутри орбиты Меркурия есть область динамической устойчивости, где могли бы существовать "вулканоиды" — небольшие астероиды, вращающиеся на относительно безопасном расстоянии от светила.
Их искали в данных космических аппаратов и специализированных солнечных обсерваторий, но ничего массивного не нашли. Современная астрономия исключает существование вулканоидов диаметром более шести километров, поэтому если между Меркурием и Солнцем что-то и вращается, то это очень малые небесные тела, которые просто теряются в солнечной засветке.
История Вулкана — важное напоминание: если наблюдения не сходятся с расчетами, не нужно торопиться с радикальными объяснениями. Иногда это говорит о том, что теория, находящаяся у нас на вооружении, описывает реальность не полностью и требует пересмотра.
Яркий пример — наблюдения космического телескопа NASA "Джеймс Уэбб", который обнаружил "невозможные" зрелые галактики в ранней Вселенной. Это не доказательство того, что Большого взрыва не было, но серьезный аргумент в пользу того, что наше понимание зарождения и эволюции галактик нуждается в уточнении.
Примерно так моряки прошлых веков описывали кракена — чудовище, которое якобы всплывало из морской пучины, сеяло первобытный ужас и утягивало суда на дно. Тут уже не помогали ни опыт, ни закалка — судьба людей оказывалась в щупальцах монстра.
Но насколько такие истории правдивы? Может ли в Мировом океане скрываться нечто подобное с точки зрения современной биологии?
Важно признать, что глубины Мирового океана крайне сложно изучать. По мере погружения давление растет лавинообразно: на нескольких километрах — уже сотни атмосфер, температура падает, видимость почти нулевая, а пространства — колоссальные. Несмотря на это ученые каждый год описывают сотни новых видов, и среди них порой встречаются существа, которые выглядят так, будто сбежали со страниц фантастики.
Что нужно, чтобы вырасти до гигантских размеров?
Гигантизм — нормальное природное явление. Чтобы животное могло стать огромным, ему нужны:
Стабильный доступ к большому количеству пищи;
Среда, в которой не просто удобно, но и выгодно иметь крупное тело;
Возможность свободно перемещаться и охотиться;
Отсутствие жесткой конкуренции в занимаемой нише.
В глубинах океана часть этих факторов действительно имеется. Низкие температуры замедляют обмен веществ у многих организмов, а особенности глубинной среды иногда "подталкивают" эволюцию к порождению крупных форм. Поэтому открытие огромных животных в бездне Мирового океана не удивляет ученых.
Почему мы почти не видим таких созданий
Главная проблема не в том, что их не существует, а в том, что их трудно запечатлеть. Погружаемые аппараты и камеры ограничены по времени работы и глубине, текущее финансирование океанологии часто позволяет исследовать лишь ничтожную часть океана, да и гигантские обитатели могут быть редкими и избегать источников света и шума.
И все же прогресс идет. В начале XXI века ученым впервые удалось наблюдать живого гигантского кальмара в естественной среде, а позже находили других крупных морских обитателей, подтверждающих, что "монстры" из легенд моряков имеют реальный прототип.
Наиболее правдоподобное объяснение заключается в том, что рассказы о кракене родились из встреч с гигантскими кальмарами. В шторм, при плохой видимости, среди обломков, пены, ревущего ветра и ударов волн любой контакт с крупным животным мог легко превратиться в историю, которая с каждым пересказом в портовом пабе становилась все более жуткой.
Открытый океан — неестественная для человека среда. И когда в условиях прямой угрозы жизни мы сталкиваемся с чем-то совершенно непривычным, мозг начинает достраивать картину: усиливает детали, преувеличивает масштаб и превращает увиденное в образ чудовища (проще говоря, у страха глаза велики).
Может ли быть "кракен больше синего кита"
Вот тут начинается область ограничений. Существо, превосходящее по размеру синего кита (длина взрослых особей может превышать 33 метра), должно потреблять колоссальное количество энергии. Даже если оно живет в холодной воде и его метаболизм сильно замедлен, ему все равно нужно регулярно находить очень много пищи.
Кроме того, возникает проблема механики: у мягкотелого животного нет жесткого "каркаса", поэтому чем больше оно становится, тем труднее ему сохранять форму и эффективно двигаться — ткани начинают испытывать огромные нагрузки при рывках, маневрах и захвате добычи. Например, резкий бросок в сторону косяка рыб мог бы закончиться травмами и потерей части щупалец.
Другими словами, такой кракен не смог бы эффективно охотиться, а значит — обеспечивать себя энергией. Поэтому подобный вид не удержался бы в природе достаточно долго, чтобы дождаться первых моряков в открытых водах.
Так что кракен как обитатель морских глубин чудовищного размера, поднимающий корабли, почти наверняка — выдумка. Но эта легенда скорее не о конкретном животном, а о первобытной тревоге перед неизвестным: где-то там, под километровой толщей воды, есть нечто, с чем мы еще никогда не сталкивались.
Интересный факт
Современные технологии повышают шансы находить крупных и редких обитателей Мирового океана: глубоководные беспилотные аппараты, автономные камеры, акустическое наблюдение, анализ ДНК из проб воды и обработка массивов данных с помощью ИИ позволяют выявлять следы присутствия видов до их прямого обнаружения.
По факту это яркий пример симбиоза: грибы получают сахара от растений, а растения — дополнительную воду и минералы из почвы. Но сформированная сеть обладает куда более обширным функционалом, чем просто обмен ресурсами.
Через микоризу растения передают химические и даже электрические сигналы. Если дерево подвергается атаке вредителей, оно выделяет в сеть вещества, предупреждающие соседние деревья об угрозе. Те, считав сигнал, тут же начинают вырабатывать защитные токсины заранее — до того, как вредители доберутся и до них.
Растения также используют сеть для распознавания родственников. Исследования показали, что взрослые деревья передают больше питательных веществ своим "детям" и меньше — чужим. Старые деревья и вовсе активно поддерживают все молодые растения вокруг, щедро делясь ресурсами.
Важно отметить, что это не сознательная коммуникация и растения не обладают интеллектом, но перед нами некое подобие распределенной "нервной системы" — базовые принципы нейронной коммуникации без мозга и нейронов. Лес — не набор обособленных организмов, а единая информационная сеть, где каждое дерево — и приемник, и передатчик.
Задача науки — искать правду, какой бы она ни была. На этой неделе правда оказалась обнадеживающей: впервые удалось обратить вспять болезнь Альцгеймера, найден способ «разбудить» спящий ВИЧ для его уничтожения, а кишечные микробы вне всяких сомнений влияют на развитие мозга. Параллельно межзвездный объект 3I/ATLAS разочаровал охотников за инопланетянами, а многолетнее исследование показало: около 12 800 лет назад над Землей взорвалась комета, запустив глобальную катастрофу, стершую мегафауну с лица планеты.
Впервые в истории исследователям из Кейсовского университета Западного резервного района (США) удалось на 100% восстановить когнитивные функции у мышей с запущенной болезнью Альцгеймера. Результаты прорывного исследования опубликованы в журнале Cell Reports Medicine.
В ходе исследования было обнаружено, что ключевую роль в развитии болезни играет снижение уровня NAD+ — молекулы, отвечающей за энергетический баланс клеток. Когда мозг сталкивается с дефицитом энергии, то нейроны начинают отмирать, что и приводит к тяжелым последствиям, которые до недавнего времени считались необратимыми.
Исследователи разработали экспериментальный препарат P7C3-A20, который помогает клеткам поддерживать нормальный уровень NAD+ несмотря на возрастные изменения. Эксперименты на грызунах доказали его эффективность: у мышей с тяжелой стадией заболевания когнитивные функции восстановились полностью.
В очень скором будущем нас ждут клинические испытания на людях, и если препарат докажет свою эффективность, то начнется его массовое производство. Ученые надеются, что их разработка поможет в борьбе и с другими нейродегенеративными заболеваниями.
Найден способ уничтожить «спящий» ВИЧ
Ключевая проблема в борьбе с ВИЧ связана с тем, что он умеет хорошо прятаться. Вирус может годами скрываться в иммунных клетках, что позволяет ему избегать как защитных механизмов организма, так и медикаментозного лечения.
Исследователи из Университетской клиники Ульма (Германия) нашли способ "разбудить" спящий вирус, чтобы его можно было уничтожить. Оказалось, что природный человеческий белок RBP4 (ретинол-связывающий белок 4), известный своей ролью в транспортировке витамина А, способен активировать "спящий" ВИЧ, делая его уязвимым для иммунной системы и лекарств.
В результате продолжительных экспериментов ученые выделили RBP4 как агент, способный "разбудить" ВИЧ даже при нормальных физиологических концентрациях. В перспективе это позволит полностью уничтожить вирус в организме носителя.
Стоит отметить, что использование природного фактора вместо синтетических агентов может сделать терапию эффективнее и безопаснее.
Человечество приблизилось к победе над ВИЧ.
Кишечные микробы влияют на развитие мозга
Команда исследователей из Северо-Западного университета (США) предоставила экспериментальные доказательства того, что кишечные бактерии (кишечная микробиота) напрямую влияют на развитие и функционирование мозга.
Ученые провели серию экспериментов, в рамках которых кишечные микробы от разных видов приматов (включая людей) были пересажены стерильным мышам. В результате уже через восемь недель мозг грызунов начал проявлять характеристики тех видов, от которых были взяты микробы.
У мышей, получивших микробиоту от приматов с крупным мозгом (люди, саймири), наблюдалась повышенная экспрессия генов, связанных с производством энергии и синаптической пластичностью — процессом, лежащим в основе обучения и памяти. У мышей с микробиотой от приматов с небольшим мозгом (макаки) активность этих путей была снижена.
"Нам удалось добиться, чтобы мозг мышей стал функционально напоминать мозг тех приматов, от которых были взяты микробы", — написала Кэти Амато, доцент кафедры биологической антропологии Северо-Западного университета и ведущий автор исследования.
Это открытие приближает нас к пониманию эволюции человеческого мозга и проливает свет на причины некоторых нарушений нервного развития.
Как говорил древнегреческий врач и философ Гиппократ:
"Мы есть то, что мы едим".
Никаких инопланетных сигналов от 3I/ATLAS
18 декабря 2025 года, за сутки до максимального сближения 3I/ATLAS с Землей, на межзвездный объект направили 100-метровый радиотелескоп Грин-Бэнк (США), который просканировал его в диапазоне от 1 до 12 ГГц.
Анализом данных занималась команда частного проекта Breakthrough Listen, целью которого является поиск разумной внеземной жизни во Вселенной. Изначально было выявлено около полумиллиона "подозрительных сигналов", но после жесткой фильтрации радиопомех осталось всего девять сигналов, заслуживающих внимания. Однако и они оказались просто шумом.
Важно отметить, что чувствительность такого обзора позволила бы обнаружить передатчик мощностью мобильного телефона, не говоря уже о сложном оборудовании, если бы 3I/ATLAS был космическим аппаратом.
Вне всяких сомнений перед нами объект, имеющий естественное происхождение.
Кометный взрыв и "импактная зима"
Согласно результатам многолетнего исследования, примерно 12 800 лет назад над территорией Северной Америки разрушилась комета. Ее фрагменты, взрываясь в атмосфере, обрушили на поверхность планеты ударные волны чудовищной силы, а затем начался апокалипсис.
Землю охватили пожары континентального масштаба, а образовавшаяся пелена из пыли и сажи заблокировала солнечный свет, вызвав "импактную зиму" — резкое тысячелетнее похолодание. Это привело к катастрофическим изменениям, включая вымирание мамонтов, мастодонтов и других гигантов. Пострадала и высокоразвитая культура Кловис, чьи представители исчезли из археологической летописи именно в тот период.
Ключевым доказательством стали микроскопические кристаллы шокированного кварца, обнаруженные на древних стоянках Кловис. Анализ их внутренней структуры выявил следы экстремального давления и продолжительного высокотемпературного воздействия — характерные трещины и включения расплавленного диоксида кремния, которые формируются исключительно при падении космических тел. Ни вулканическая активность, ни тем более костры древних людей не способны создать подобные деформации.
Эта древняя катастрофа напоминает, насколько хрупок климат Земли и уязвима жизнь перед лицом космических угроз. И самое печальное в этой истории то, что у человечества до сих пор нет никакой надежной защиты от событий подобного рода.
Ранние древнегреческие ученые, такие как Фалес Милетский (624–546 годы до н. э.), первыми начали подозревать, что Солнце — это не бог Гелиос, неустанно мчащийся на золотой колеснице вокруг Земли, а просто огромный огненный шар, "висящий" в пространстве.
В 450 году до н. э. древнегреческий философ Анаксагор (500–428 годы до н. э.) стал первым известным нам человеком в истории, который в своих работах предположил, что звезды — это другие солнца, подобные нашему, но находящиеся так далеко от Земли, что кажутся лишь крошечными точками на ночном небе.
Потребовалось почти два тысячелетия, прежде чем Научная революция (1550–1700 годы) и эпоха Просвещения (1685–1815 годы) дали толчок развитию науки и созданию телескопов, что позволило установить точную природу Солнца, звезд и вычислить расстояния до них.
В середине XIX века достижения в спектроскопии и фотографии, а вместе с ними возможность измерять температуру поверхности и химический состав Солнца и других светил, предоставили окончательное доказательство: Солнце — это просто звезда.
Поклонение Солнцу в древности
На протяжении тысячелетий люди смотрели на Солнце и видели в нем всемогущественное божество, дарующее свет и тепло, прогоняющее тьму и дающее пищу всем живым существам.
В Древнем Египте Ра — бог Солнца с головой сокола — почитался как царь богов и создатель мира. А кровожадные ацтеки, населявшие Мезоамерику, рассматривали Солнце как божество Уицилопочтли, представляющее собой большое синее человекоподобное существо в доспехах и шлеме, украшенном перьями колибри. Ацтеки регулярно устраивали человеческие жертвоприношения, чтобы Уицилопочтли не разгневался и не наслал на непокорных засуху.
В индуизме, старейшей из существующих религий мира, которую до сих пор исповедуют более 80% индийцев, Солнце ассоциируется с богом Сурьей, разгоняющим тьму.
Научный подход Анаксагора
В V веке до н. э. греческий философ Анаксагор, выходец из Малой Азии, прибыл в Афины и стал одним из первых, кто стремился объяснить природные явления без необходимости привлекать богов с их замыслами. Поиск естественных причин позволил Анаксагору заложить фундамент современной науки.
Анаксагор описывал все существующее как смесь бесконечно малых, неразрушимых "семян" — возможно, имея в виду то, что позже назовут атомами и молекулами. Он совершенно правильно объяснил, как происходят затмения, установил, что Луна не светится сама по себе, а лишь отражает свет Солнца. Анаксагор пытался понять природу метеоров, радуги, Солнца и даже рассуждал о существовании внеземной жизни.
Он считал, что Солнце — это камень, отколовшийся от Земли и воспламенившийся из-за быстрого вращения, и что вообще все небесные тела сделаны из камня. Вероятно, его идея была вдохновлена падением метеорита размером с повозку у пролива Дарданеллы в 467 году до н. э. Изучив находку, Анаксагор пришел к выводу, что метеориты — это фрагменты Солнца, отколовшиеся от него и упавшие на Землю. Позже он заключил, что все звезды — горящие камни.
Своими рассуждениями, которые озвучивались публично, Анаксагор нарушил афинские законы о богохульстве. За это его приговорили к смертной казни, но по каким-то причинам казнь заменили изгнанием (вероятно, вмешались "интеллектуальные элиты"). Осев в городе Лампсак, Анаксагор нашел более благодарную аудиторию. Там он преподавал и исследовал мир до самой смерти в 428 году до н. э.
Изучая историю Анаксагора, я думал: из этого можно было бы снять эпичный фильм. Философ, который объяснил природу затмений и особенности Луны без телескопа, приблизился к пониманию микромира без микроскопа и едва не был казнен за идеи, опережающие эпоху. Гений против толпы, разум против слепой веры.
Эпоха Возрождения и Научная революция
Примерно 1 800 лет спустя польский астроном и математик Николай Коперник (1473–1543 годы) сделал огромный вклад в Научную революцию, опубликовав свой фундаментальный труд "О вращении небесных сфер". В своей работе Коперник показал, что Земля — всего лишь планета, вращающаяся вокруг Солнца.
Примечательно, что труд был опубликован в 1543 году, буквально перед смертью Коперника. Он намеренно тянул до последнего, чтобы избежать преследований со стороны католической церкви.
В 1584 году итальянский философ и доминиканский монах Джордано Бруно (1548–1600 годы) пошел дальше. Он опубликовал две работы, в которых не только отстаивал теорию Коперника, но и утверждал: если планеты вращаются вокруг Солнца, а Земля — просто еще одна планета, то и Солнце не должно считаться чем-то особенным. Кроме того, Бруно провел различие между "солнцами", генерирующими собственный свет и тепло, и "землями" с "лунами", которые вокруг них вращаются. Современный астрофизик Стивен Сотер считает, что Бруно был первым человеком в истории, который в полной мере осознал концепцию, что звезды — это другие солнца, вокруг которых вращаются другие планеты и спутники.
Инквизиция обвинила Бруно в ереси за отрицание христианских догматов и пантеистическую философию — он поставил знак равенства между Богом и Вселенной. Космологические идеи стали последним гвоздем в крышку гроба. В 1600 году философа сожгли на костре.
Спектроскопия — окончательное доказательство
В 1666 году Исаак Ньютон (1643–1727 годы), экспериментируя с призмами, установил, что они разделяют белый свет на спектр составляющих его частей.
В 1814 году немецкий физик Йозеф фон Фраунгофер (1787–1826 годы) изобрел спектроскоп и составил карту 574 темных линий в спектре Солнца.
К 1857 году немецкие физики Густав Кирхгоф (1824–1887 годы) и Роберт Бунзен (1811–1899 годы) установили связь между химическими элементами и их индивидуальными спектральными узорами. Каждый элемент поглощает свет определенного цвета, оставляя специфическую "подпись".
Итальянский священник-иезуит и астроном Анджело Секки (1818–1878 годы) — пионер изучения звездной спектроскопии. Он самостоятельно проанализировал около 4 000 звездных спектрограмм, установив, что звезды можно разделить на несколько типов по их уникальным спектральным узорам.
Секки разработал первую в мире систему классификации звезд и стал одним из первых ученых, однозначно заявивших, что Солнце — это звезда. И далеко не уникальная звезда.
Что мы теперь знаем о Солнце
Сегодня мы знаем, что Солнце — это желтый карлик, состоящий примерно из 73% водорода, 25% гелия и 2% более тяжелых элементов, таких как кислород, углерод, неон и железо. Его спектральный класс — G2V, где G2 — температура поверхности (около 5 505 градусов Цельсия), а V указывает на главную последовательность: Солнце активно превращает водород в гелий, находясь в самом расцвете сил. В таком состоянии наше светило пробудет еще несколько миллиардов лет.
Солнце — центр Солнечной системы, и все вращается вокруг него: планеты, астероиды, кометы и "ледяной мусор" пояса Койпера и облака Оорта. Невероятно, но всего четыре столетия назад за эти слова люди рисковали услышать треск дров под ногами...
Всяких разных вирусов существует много: иммуннодефицита человека, вирусы папилломы, герпес-вирусы, гриппа и далее, и далее. Выбирай - не хочу. Классифицируются они сразу по нескольким системам, взаимодополняющим друг друга. Например, по тропности - способности заражать определённые типы клеток. Или по виду генетического материала: ДНК или РНК.
Одним из видов таких вот классификторов является внутриклеточная форма генетического материала вируса. Обычно вирусы представляют вот так:
Это нечто называется вирионом и представляют собой полноценную вирусную частицу, способную заражать клетки. Как только вирус попадает в клетку, его внешняя оболочка раскрывается, освобождая генетический материал в виде РНК или ДНК.
Дальше возможные следующие ситуации:
ДНК вируса встраивается в ДНК клетки, образуя провирус;
ДНК или РНК вируса остаётся в клетке в виде вирусной эписомы, встраивания не происходит;
Комбинированный вариант, когда в ДНК клетки встаривается ДНК вируса (или её часть) , а в самой клетке дополнительно находится эписома.
Для борьбы с вирусами у организма есть несколько механизмов, однако они не совершенны. В некоторых случаях бывает так, что генетический материал вируса остаётся в клетке и не подавляется иммунной системой. Тогда инфекция становится хронической. Самые яркие примеры подобных вирусов - это ВИЧ, ВПЧ, герпес-вирусы, гепатиты B и С.
С гепатитом С человечество научилось бороться, а вот от всего остального излечения нет. Есть только поддерживающая терапия, которая позволяет прервать литический цикл (это когда ДНК или РНК вируса начинает штамповать новые вирионы).
Самым ярким примером, с которым знаком почти каждый, является вирус простого герпеса 1типа (ВПГ 1) . Тот самый, который обычно проявляется «простудой» на губах:
ВПГ 1 - далеко не безопасный вирус. Всё больше доказательств того, что он может быть причиной или ко-фактором развития болезни Альцгеймера в некоторых случаях
Когда складываются условия, эписома ВПГ 1 активируется. Можно подождать, а можно намазаться мазью или выпить таблетки с ацикловиром и всё пройдёт быстро. До следующего раза, потому что существующие лекарства не способны подавить эписому. Та надёжна укрыта в нервных клетках и только и ждёт своего времени:
Насколько опасны вирусы? Зависит от вида, но даже простенький вирус гриппа приводит к сотням тысячам госпитализаций и десяткам тысяч смертям в сезон в стране вроде США. ВПЧ или герпесы разного вида становятся причиной тяжёлых заболеваний, в том числе и онкологичеких. А вирусы гепатита или ВИЧ без лечения приведут к неизбежному трындецу.
В общем, было бы хорошо все эти вирусы из организма убрать. Увы, как и было сказано, наша собственная иммунная система на это не способна. Поэтому человечеству опять пришлось взять всё в свои руки. Как же избавиться от хронической вирусной инфекции?
Вариат первый, который сразу же приходит на ум: убить клетку, содержащую вирус. Так поступает наша собственная иммунная система.
Однако тут есть два препятствия. Во-первых, расточительно. Клеток у нас много, около 40 триллионов, но всё равно жалко. Кроме того, часть из этих клеток - это чувствительные нейроны, а их убивать очень не хочется.
Во-вторых, заражённые клетки тяжело распознать внутри организма. Вне литического цикла, когда вирус не размножается, заражённые клетки бывают и вовсе не отличимы от обычных с внешней стороны.
Кроме того, многие вирусы, хотя и предпочитают какой-то конкретный тип клеток, на деле заражают и множество других. Например, многие слышали, что ВИЧ поражает клетки иммунной системы, в первую очередь Т-лимфоциты. Однако, помимо них, ВИЧ создаёт вирусный резервуары в множестве других клетках и органах:
Места расположение резервуаров ВИЧ. Салатовым цветом - неповреждённая ДНК, серым - дефектная
Каким-то образом их нужно выцепить, предварительно распознав. Задача нетривиальная, да и, как было сказано, такое количество клеток уничтожать жаль. Пригодятся ещё.
На деле уничтожить заражённые клетки пока настолько сложно, что человечество пошло другим путём. А именно, начало пытаться уничтожить провирусы и/или эписомы.
Лет 15 назад об этом можно было только мечтать, но сейчас всё изменилось. В 2013 году была впервые продемонстрирована технология генного редактирования CRISPR/Cas9. Благодаря ей у нас появилась возможность быстро и относительно дёшево (всего-то пара миллионов долларов за укол, мелочи) работать с ДНК.
CRISPR/Cas9 уже применяется для лечения нескольких наследственных заболеваний вроде бета-талассемии. И вот, пришло время попробовать забороть ею вирусы. Одним из плюсов генной терапии является то, что убивать клетку не нужно.
Бороться с вирусами с помощью CRISPR/Cas9 можно тремя путями.
Первый и самый лучший: полностью вырезать из ДНК клетки провирус, а также развалить на части вирусную эписому. Только этот способ может гарантировать полное излечение.Когда-нибудь так и будет, но пока невозможно. Как мы уже говорили, вирусных резервуаров много и нужно уничтожить вирус во всех.К тому же, нынешние версии CRISPR/Cas9 обладают серьёзным недостатком в виде нецелевого редактирования. Помимо изменений в нужных участках ДНК, редактирование может произойти и в не нужных. Хотя ситуация эта редкая, может не повезти и задеть чувствительные участки генома. Так же есть проблемы со «склеиванием» после удаления фрагмента;
Второй вариант, оптимальный на сегодняшний день. Провирус и эписома не вырезаются, зато ломаются. Если таких поломок в коде вируса будет достаточное количество, он перестанет функционировать. Новые вирионы собраться просто не смогут. Риски первого варианта заметно понижены;
Третий, эпигенетический. Провирус и эписома остаются нетронутыми, но их активность заглушается. Почти во всех клетках человека одна и та же исходная ДНК, но в каждом типе клеток работает только её часть. Благодаря этому клетки печени работают как клетки печени, а не пытаются стать фибробластами.Достигается это при помощи процесса, называемого метилированием. В нужном участке ДНК к основанию присоединяется метильная метка, блокирующая или сильно подавляющая экспрессию гена. И вуаля — ген перестаёт работать, хотя из ДНК никуда не девается.
Именно последнюю идею взяли на вооружение в компании nChromaBio, решив забороть хронический гепатит B. Зачем напрягаться, если можно не напрягаться вырезать участки вируса, если можно сделать его неактивным?
В основе технологии, используемой компанией, лежит dCas9. Этот фермент не может резать ДНК (как полноценный Cas9), но может найти нужное место и присоединить к нему молекулу. В данном случае молекулу, которая заглушит гены гепатита B.
Вирус гепатита В — один из вирусов, который существует в клетке в виде эписомы. Причём его ДНК скручивается в кольцо, да ещё и ковалентно связывается с другими подобными кольцами.
Помимо эписомы, вирус также внедряет в ДНК клетки человека часть своей ДНК. Внедрённая вирусная ДНК не способна произвести новый вирион гепатита В, но зато штампует вирусные белки. Для здоровья белки эти совсем не полезны и могут приводить к разным мутациям.
Идея проста и изящна: напихать стоп-сигналов во все участки вируса:
Испытания проводились на мышках и на обезьянах. Подопытным вводилась как единоразовая доза, так и несколько доз. Активность вируса оценивалась по продукции белка HBsAg (поверхностный антиген вируса гепатита В) и с помощью биопсии.
Результаты оказались впечатляющи. Во-первых, не было обнаружено не целевого метелирования, а сама ДНК осталась без повреждений. Во-вторых, удалось эффективно подавить как интегрированную часть ДНК, так и кольцевую. Насколько долго — пока не понятно, но за более чем полгода активность не возвратилась на исходный уровень.
Самое главное — есть ли функциональное излечение? Это зависело от дозы и способа ввода препарата. Чем выше была доза — тем больше подавлялся вирус. Если препарат вводили в небольшой дозе, но несколько раз — вирус с каждым разом подавлялся всё больше и больше.
По итогу, при оптимальном введение, удалось понизить вирусную нагрузку в десять тысяч раз. У 5 из 6 животных поверхностный антиген HBsAg больше не определялся:
Логарифмический уровень производства антигена HBsAg
Подобный результат означает, что вирус более не активен.
Минус эпигенетического подхода обратная сторона плюсов. Да, ДНК при таком способе остаётся целой, но целыми остаются и вирус. Метильные метки достаточно стабильны, но со временем могут слетать. Учитывая, что речь идёт о хроническом заболевании, подобный подход может потребовать периодического повторения лечения.
Ну а nChromaBio прямо с 1 января 2026 года берётся за дело и начинает клинические испытания 1-2 фазы. В них примут участие 66 пациентов с хроническим гепатитом В. Всем им будет вводиться препарат в разных дозировках, а затем оцениваться состояние, как в краткосрочной перспективе (6 месяцев), так и в долгосрочной (5 лет).
P.S. Ещё у меня есть бессмысленные и беспощадные ТГ-каналы (ну а как без них?):
Вот тут про молекулярную биологию, медицину и новые исследования: https://t.me/nextmedi;
В 2021 году морские биологи, трудящиеся на благо науки у берегов Новой Зеландии, впервые смогли сфотографировать и изучить с близкого расстояния удивительное существо — биолюминесцентную кайтфиновую акулу.
Эти хищники обитают в так называемой сумеречной зоне океана — на глубине от 200 до 1 000 метров, куда солнечный свет практически не проникает. Кайтфиновые акулы могут вырастать до внушительных 180 сантиметров в длину, что делает их абсолютными рекордсменами — в плане размера — среди биолюминесцентных позвоночных.
До недавнего времени ученые лишь предполагали, что эти акулы способны к самосвечению. Первые подозрения появились еще в 1980-х годах, но документальных доказательств не было. И вот команда исследователей из Католического университета Лувена в Бельгии под руководством Жерома Маллефета изучила несколько экземпляров таинственных акул, выловленных* у берегов Новой Зеландии, и окончательно подтвердила их биолюминесцентные способности.
*Во время научной "рыбалки" морской обитатель остается в воде, но вокруг него устанавливается ограждение, что позволяет изучать его с относительно близкого расстояния без причинения вреда.
В отличие от большинства наземных существ, которые используют яркую окраску для привлечения внимания, кайтфиновые акулы применяют биолюминесценцию с противоположной целью — чтобы стать невидимыми. Их тело излучает мягкое голубовато-зеленое свечение, которое прекрасно имитирует слабый солнечный свет, которому все же удается пробиться сквозь водную толщу.
Глядя снизу вверх, потенциальная добыча не видит силуэт акулы на фоне верхней толщи воды — хищник просто растворяется в окружающем свечении. А потом... кусь! И все. Такая невидимость дает огромное преимущество при охоте в полумраке океанических глубин.
Но маскировка — не единственное применение биолюминесценции кайтфиновыми акулами. Исследователи наблюдали, как они используют свое свечение в качестве "фонарика", подсвечивая креветок и кальмаров на темном морском дне перед атакой. Кроме того, яркое свечение репродуктивных органов помогает этим хищникам-одиночкам находить партнеров в бескрайней темноте глубин.
Примечательно, что спинной плавник акулы светится наиболее ярко, но его функция пока остается загадкой для ученых.
Кайтфиновые акулы уникальны еще в одном отношении — они одни из немногих животных, у которых биолюминесценция полностью контролируется гормонами. За включение свечения отвечает мелатонин — тот самый "гормон сна", который участвует в регуляции циркадных ритмов и помогает нам засыпать.
У акул мелатонин активирует специальные светящиеся органы — фотофоры. Адренокортикотропные гормоны, наоборот, подавляют свечение, позволяя акуле регулировать яркость свечения в зависимости от обстоятельств.
Перринский регион (лат. Perrine Regio) — обширная область в северном полярном регионе Ганимеда, крупнейшего спутника Юпитера и Солнечной системы в целом. Средний диаметр этого небесного тела составляет 5 268 километров, что делает его примерно на 389 километров больше Меркурия (средний диаметр 4 879 километров), который является полноценной планетой.
Изображение было получено 27 декабря 2000 года космическим аппаратом NASA "Галилео", и его можно рассматривать как косвенное доказательство того, что в некоторых местах кора спутника достаточно тонка, чтобы подповерхностный океан взаимодействовал с космосом.
Обратите внимание на яркие белые пятна. Это залежи чистейшего водяного льда, отражающие большую часть падающего солнечного света. Присутствие большого количества льда в кратерах можно объяснить тем, что его доставило ударное тело, или же тем, что часть ледяной коры была расплавлена, обновив материал под слоем пыли. Но лед в разломах, вероятно, связан с океаном.
Приливные силы со стороны газового гиганта непрерывно сжимают и растягивают спутник, что приводит к появлению небольших трещин и крупных разломов на его поверхности. Там, где кора заметно тоньше — формируются наиболее глубокие трещины, через которые внутреннее содержимое Ганимеда получает возможность вырваться наружу. Это как если взять пластиковую бутылку без крышки, наполнить ее водой, а после резко сдавить.
Для проверки гипотезы нужны дополнительные данные, которые будут получены во второй половине 2031 года, когда к работе приступит зонд Европейского космического агентства (ESA) JUICE. Запуск аппарата, созданного для изучения ледяных спутников Юпитера — Европы, Ганимеда и Каллисто — состоялся 14 апреля 2023 года.
Если информация подтвердится, то Ганимед получит статус потенциального обитаемого мира.
Черные дыры — одни из самых экстремальных и загадочных объектов во Вселенной. Их гравитация настолько сильна, что ничто — даже свет — не может вырваться из них. Но почему? Давайте разберемся в физических причинах этого феномена.
Гравитационное притяжение черной дыры огромно, но не бесконечно. Его интенсивность зависит от массы черной дыры. Однако не столько сама гравитация, сколько ее влияние на пространство-время создает уникальные свойства черных дыр. Чтобы понять это, нам нужно разобраться с ключевым понятием — скоростью убегания.
Скорость убегания (вторая космическая скорость) — это минимальная скорость, которую нужно развить объекту, чтобы преодолеть гравитационное притяжение того или иного тела и улететь восвояси. Для обычных небесных тел, вроде планет или звезд, эта скорость вполне достижима. Но в случае с черными дырами ситуация кардинально меняется.
Например, для Земли скорость убегания составляет 11,2 км/с, для Солнца - 617,7 км/с.
У черной дыры есть внешняя граница, называемая горизонтом событий. На этой границе скорость убегания в точности равна скорости света (299 792 458 м/с). За горизонтом событий, внутри черной дыры, скорость убегания превышает скорость света. Это превышение увеличивается по мере приближения к центру черной дыры.
Все дело в колоссальной плотности черных дыр. Например, если Солнце сжать до сферы диаметром в 2,95 км, то оно станет черной дырой, а его гравитационное поле станет экстремально сильным.
Скорость убегания рассчитывается по формуле: v = √(2GM/r), где G - гравитационная постоянная (6,6743 × 10^-11 Н·м²/кг²), M - масса объекта, r - расстояние от центра.
Давай рассмотрим это на примере сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики — Стрелец A*:
Масса Стрелец A* (M): примерно 4,3 миллиона солнечных масс;
Одна солнечная масса = 1,989 × 10^30 кг (таким образом, масса Стрелец A* = 4,3 × 10^6 × 1,989 × 10^30 кг = 8,5527 × 10^36 кг);
Гравитационный радиус (радиус Шварцшильда) Стрелец A* (r): около 1,2 × 10^10 метра.
Из этого следует, что для того, чтобы покинуть черную дыру, объекту нужно было бы разогнаться до скорости, превышающей скорость света. Согласно Специальной теории относительности, ничто, обладающее массой, не может двигаться со скоростью, равной или превышающей скорость света. Это фундаментальное ограничение нашей Вселенной. Более того, черная дыра настолько искривляет пространство-время, что внутри горизонта событий все траектории неизбежно ведут к центру черной дыры, делая побег принципиально невозможным.
Таким образом, экстремальная гравитация и геометрия пространства-времени создают идеальную космическую ловушку, из которой нет выхода для всего, что подчиняется известным законам физики.
Геонейтрино — это нейтрино и антинейтрино, которые рождаются в результате радиоактивного распада элементов в недрах нашей планеты. Большинство из них — это электронные антинейтрино, возникающие при распаде долгоживущих изотопов урана-238, тория-232 и калия-40.
Сами по себе нейтрино — это фундаментальные частицы, настоящие "призраки" Вселенной. Они не имеют электрического заряда, их масса почти нулевая, и они пронизывают все вокруг триллионами каждую секунду, ПРАКТИЧЕСКИ ни с чем не сталкиваясь.
Создаваемые по всему миру нейтринные детекторы позволяют "ловить" эти частицы. Поскольку геонейтрино беспрепятственно проходят через толщу Земли, они являются уникальным прямым источником информации о процессах, протекающих в ее глубинах, куда невозможно проникнуть физически. Их изучение помогает определить, какая доля внутреннего тепла Земли (а его выделяется около 47 Тераватт) генерируется радиоактивным распадом, а также оценить количество и распределение соответствующих элементов. Эти данные критически важны для понимания геодинамики и тепловой эволюции нашей планеты.
Эти "призрачные" частицы служат проводниками в недоступные иным способом места. Помимо геонейтрино, существуют, например, солнечные нейтрино, которые позволяют заглянуть прямо в ядро нашего Солнца и изучать протекающие там термоядерные реакции.
Его чувствительность настолько высока, что всего за 59 дней работы он провел измерения ключевых параметров нейтрино с точностью, на достижение которой в рамках предыдущих экспериментов потребовалось почти полвека!
Ксеноботы — это синтетические организмы, представляющие собой микроскопических "роботов" из живых клеток, которые способны выполнять действия, предопределенные их создателями.
Первые ксеноботы были созданы в 2020 году учеными из Университета Тафтса (США), успешно объединившими биологию и робототехнику.
Как создают ксеноботов?
"Строительным материалом" ксеноботов являются стволовые клетки африканской когтистой лягушки (Xenopus laevis — отсюда название).
С помощью компьютерного моделирования проектируется форма будущего существа, а после вручную "складывают" клетки в заданную структуру. В итоге получаются организмы, состоящие из 500-1000 клеток, но при этом их размер не превышает одного миллиметра.
Важно отметить, что ксеноботы не похожи ни на один живущий на Земле организм или естественно функционирующий орган.
Что они умеют?
Перемещаться за счет сокращений сердечных клеток, которые используются при их создании;
Транспортировать микрочастицы;
Самоорганизовываться в группы;
Быстро восстанавливаться после повреждений (клетки регенерируют).
Примечательно, что у ксеноботов отсутствует нервная система, они не способны размножаться, а их продолжительность жизни составляет всего 7-10 дней, после чего существа распадаются на отдельные клетки, утрачивая первоначально заданный функционал.
Зачем они нужны?
Ученые считают, что в обозримом будущем ксеноботы найдут применение в таких областях, как:
Медицина. Крошечные существа будут доставлять лекарства к конкретным органам для минимизации побочных эффектов, очищать сосуды от бляшек и ускорять регенерацию тканей.
Экология. Ксеноботы будут собирать микропластик в водоемах и очищать их от токсинов.
Фундаментальная наука. Ксеноботы — прекрасная модель для изучения морфогенеза (откуда клетки "знают", какую часть тела им сформировать).
Ксеноботы — пример программируемой формы жизни: их поведение задается не генами, а формой, составом и желанием создателей. Они совершенно безопасны для окружающей среды (не оставляют следов, являясь биоразлагаемыми) и способны работать там, где наша техника бессильна (например, внутри тела).
Сейчас ученые стремятся создать устойчивых ксеноботов из клеток других видов, включая человека. Параллельно они пытаются "обучать" их сложным задачам и продлевать им жизнь.
