Шимпанзе вооружились копьями

Как известно, шимпанзе умеют изготавливать орудия труда и даже поддерживают различные традиции этого ремесла. Однако недавно биологи установили, что некоторые популяции шимпанзе в Африке ведут себя точно так же, как древние люди. Они изготовляют копья и выходят с ними на окоту.

Авторы исследования выяснили, что шимпанзе являются единственными живыми существами, помимо человека, кто использует собственноручно изготовленные орудия для охоты на крупных существ.

Исследователи в течение нескольких лет наблюдали за популяцией саванных шимпанзе в местечке Фонголи на юго-востоке Сенегала. Они заметили, что эти обезьяны часто отламывают крупные ветви от деревьев, очищают их от мелких веточек и зубами заостряют конец. В результате в распоряжении шимпанзе оказываются копья длиной до 75 сантиметров.

С этими орудиями шимпанзе охотятся на галаго, небольших примитивных приматов. Копья позволяют наносить удары галаго, когда они прячутся в дуплах. Обычно такие удары не приводят к умерщвлению галаго, но дают возможность шимпанзе вытащить их и добить руками и зубами. Всего было задокументировано 308 эпизодов охоты с копьями В 61 % случаев в ней принимали участие самцы — самкам обычно мешают дети, которых они носят с собой.

Тем не менее, по словам ученых, матерые шимпанзе-охотники обычно делятся мясом со своими партнершами и более молодыми самцами. Вероятно, на первых этапах эволюции охота наших предков выглядела примерно также.

Странные повадки орангутангов

Голландские и британские биологи под руководством Мадлен Хардус из Фонда орангутангов (Нидерланды) задались вопросом: зачем представители подвида орангутангов, живущего на Борнео (Pongo pygmaeus wurmbii), периодически издают странные звуки. Они складывают ладонь так, как будто собираются зачерпнуть в нее воды, и подносят руку ко рту. В результате джунгли оглашает чмоканье, по звуку напоминающее поцелуи.

Сначала биологи предположили, что этими звуками орангутанги шлют дружеские приветствия своим партнерам. Однако дальнейшие исследования показали, что это не так. Авторы статьи записали чмоканье орангутангов и создали на компьютере акустическую модель, показывающую, каким был бы звук, если бы обезьяны не прикладывали ладонь к губам.

Выяснилось, что руки обезьян выступают как звукоусилитель, позволяя сигналам распространяться на более длинные дистанции. Кроме того, прикладывание рук делает звук более низким, и в чмоканье появляются нотки, свойственные крупным животным. Следовательно, чмоканье создает преувеличенные представления о габаритах обезьян.

Из этого биологи сделали вывод, что «воздушные поцелуи» выполняют защитную функцию — заслышав их, леопарды боятся подходить к источнику звука.

Как отмечают авторы статьи, среди животных неизвестны случаи, когда бы конечности произвольно использовались для звукоусиления. Скорее всего, у орангутангов это поведение не является врожденным, так что молодые особи учатся «чмокать» у старших.

Тюленей обвинили в охоте на акул

Больше десяти лет назад Крис Фаллоуз, капитан моторного судна из Кейптауна, заметил, как молодой капский морской котик гнался за синей акулой, толкал ее и через некоторое время загрыз, съев внутренние органы животного (наиболее богатые питательными веществами).

В 2012 году Фаллоуз смог заснять как к стае синих акул подплыл капский морской котик, загрыз пять акул и также съел их внутренности.

В своей научной статье Фаллоуз пишет, что в норме эти животные, примерно равные по размерам, охотятся на мелких рыб и кальмаров. Некоторые виды тюленей нападают на мелких акул, а синие акулы иногда гоняются за дельфинами. Однако впервые ученые стали свидетелями атаки морских котиков на настолько крупных акул, и они затрудняются объяснить, зачем морским млекопитающим преследовать такую опасную добычу.

Соавтор статьи Уг Бенуа подозревает, что случаи нападения тюленей на акул происходят довольно часто, просто случается это в открытом море, вдали от ученых с видеокамерами. Поскольку котики съедают у крупных рыб только внутренние органы, масштабы этого феномена нельзя оценить по содержимому их желудка (то есть по наличию акульих хрящей).

В заключение биологи отмечают, что агрессивное поведение тюленей может сдерживать рост популяций акул и, таким образом, помогать другим рыбам — в том числе видам, имеющим важное значение для рыболовецкой отрасли.

Эволюция "вертолетиков"

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли оценили аэродинамические качества семян различной формы, принадлежавших древнему хвойному растению.

Как известно, семена елки или сосны, когда они выпадают из шишки, начинают вращаться, подобно миниатюрному вертолету. Это позволяет семенам провести больше времени в воздухе, что, в свою очередь. увеличивает их шансы упасть на свободный участок леса и успешно прорасти.

В наши дни все семена-«вертолетики» устроены одинаково и имеют одну лопасть.

Однако на первых этапах эволюции хвойных встречались семена разной конструкции. Например, в пермских отложениях на территории штата Техас найдено множество семян хвойного Mamfera talaris сразу трех типов строения.

80 % семян этого растения, произраставшего около 270 млн. лет назад, несли вторую маленькую лопасть, 13 % обладали двумя симметричными лопастями, а еще 7 % были снабжены лишь одной лопастью, подобно хвойным в наши дни.

Авторы исследования изготовили модели всех этих семян из пластика и бумаги и выяснили, что семена с одной лопастью крутились в воздухе примерно в 2 раза дольше, чем семена иной конструкции.

Ученые показали, что с увеличением массы семени конструкция с одной лопастью приобретает еще больше преимуществ. Поэтому неудивительно, что хвойные в ходе длительной эволюции сделали выбор в пользу именно таких семян.

Подготовил К. Кириенко

Электрическое чувство

Живые существа дали нам понятие об электричестве задолго до того, как была сконструирована первая батарея. Древних греков познакомил с электричеством черный скат Torpedo nobiliana . Он производит разряды с напряжением порядка 50 вольт — при высокой проводимости морской воды — это достаточно много.

«Химия и жизнь»

«Ты очень похож и видом, и всем на плоского морского ската: он ведь всякого, кто к нему приблизится и прикоснется, приводит в оцепенение, а ты сейчас, мне кажется, сделал со мной то же самое — я оцепенел», — такой комплимент в трактате Платона «Менон» делают Сократу за его ошеломляющие логические построения. Знакомый древним грекам черный электрический скат Torpedo nobiliana производит разряды с напряжением порядка 50 вольт — это штука посильнее философии. (Авторы некоторых книг пишут и про 200 вольт, но другие специалисты считают это значение завышенным.) Менее знамениты донные электрические рыбы семейства звездочетовых, названные так за высоко посаженные глаза, будто бы взирающие на небо сквозь воду (на самом деле такими глазами удобно высматривать добычу, закопавшись в песок).

Электрические рыбы бывают и пресноводными. В Африке египтяне и абиссинцы удивлялись электрическим сомам семейства Malapteruridae (300–400 вольт; они вынуждены давать более высокое напряжение, чем скаты, так как пресная вода хуже проводит электричество). В реках Южной Америки живет электрический угорь Electrophorus electricus — у крупных рыб этого вида напряжение достигает 600 вольт. Это о нем говорится в фантастической трилогии «Алюмен» Генри Лайона Олди, действие которой происходит в первой половине XIX века.

«Над водой… возникла узкая, приплюснутая голова на длинной шее. Голая кожа — бурая, в темных пятнах; нижняя челюсть и горло — ярко-оранжевые, как листья рябин в начале осени. Рыба? змей?!» Электрических угрей, согласно сюжету романа, привозит в Европу знаменитый датский физик Ганс Христиан Эрстед.

Натуралисты далеко не сразу поверили, что эти рыбы наносят удар именно электричеством. Предполагали, например, что они каким-то загадочным способом «замораживают» человеческую руку или стремительно бьют по ней. Уже было известно, что и живые существа, и вода проводят ток, поэтому утверждение, что проводник, плавающий в проводнике, генерирует электричество, не могло быть принято без веских доказательств. В июне 1772 года член Королевского общества сэр Джон Уолш специально привозил французским рыбакам лейденскую банку, чтобы они сравнили эффект от ее разряда с ударом ската. Добровольцы уверенно ответили ученому англичанину, что ощущения такие же.

«Те, что предсказывали и показали связь электричества со страшными атмосферными молниями, со вниманием узнают о том, что в глубине океана электричество существует в виде кроткой молнии, молчаливой и невидимой. Те, что анализировали заряженные банки, с удовольствием увидят, что их законы справедливы и для живых банок. Те, кто стал электриком благодаря разуму, с уважением отнесутся к электрику по инстинкту, которого природа с самого рождения одарила чудесным аппаратом и способностью пользоваться им», — так писал Уолш, обращаясь к Бенджамину Франклину. По просьбе Уолша Генри Кавендиш создал модель электрического ската, которую «запитали» от батареи лейденских банок и погрузили в подсоленную воду.

Опыты с моделью убедили естествоиспытателей в электрической природе разрядов живых рыб. (Кстати говоря, сам Кавендиш, сильно опережая свое время, был в этом убежден. Именно он впервые получил при разряде угря искру — «чистое электричество».)

В следующее десятилетие начал свои эксперименты Луиджи Гальвани, доказывая, что электрические явления лежат в основе нервно-мышечного взаимодействия и что они, следовательно, распространены в живой природе повсеместно.

В то время таинственная общность между небесной молнией, наэлектризованными телами, металлическими пластинами в солевых растворах, нервами и мышцами животных привлекала внимание всех образованных людей. Она вызывала к жизни гипотезы не менее фантастические, чем у Генри Лайона Олди, и она же вдохновила ученых на исследования, которые, в конечном счете, дали нам понимание природы нервного импульса и устройства нервной системы. Это отдельная и очень интересная тема, но сейчас вернемся к электрическим рыбам.

Алессандро Вольта называл свое устройство для получения электричества «искусственным электрическим органом», подчеркивая его сходство с органами рыб.

Вольтов столб (1799) состоял из одинаковых контактных пар металлов, собранных в столбик, одинаково ориентированных и разделенных влажными тканевыми дисками. Напряжение между крайними металлами было пропорциональным количеству пар.

Естественный электрический орган рыб состоит из специальных клеток — электроцитов, также соединенных последовательно (рис. 1).

Рис. 1. Нервные окончания, соединенные с мышечными клетками ( а ) и с электроцитами ( б ). Принцип один и тот же, но отличается пространственная организация: электроциты, собранные в столбик, подобно контактным парам вольтова столба, создают заряд с одной и той же стороны. Справа ( в ) — структура нервно-мышечного синапса.

Каждая клетка представляет собой пластинку, к которой подходит нерв. Клетки электроцитов возбуждаются одновременно (что для обычных мышечных клеток не характерно) и создают заряд с одной и той же стороны, как батарейки в «гнезде».

Вольта выстроил свой столб, чтобы усилить эффект, слишком слабый всего в одной паре контактирующих металлов.

Электрическому угрю, чтобы получить напряжение 600 вольт, нужно включить последовательно не менее 4000 клеток. А чтобы получить еще и достаточно сильный ток, столбиков клеток должно быть много. В итоге электрические батареи занимают значительную часть тела рыбы, изрядно потеснив все остальные органы, которые к тому же приходится защищать от собственных разрядов.

Тем не менее, игра стоит свеч. Электрическое оружие не только позволяет скату, угрю и сому успешно охотиться, оглушая или даже убивая более мелких рыб и беспозвоночных, но и защищает от врагов. Если хищнику случалось иметь дело с электрической рыбой, то, увидев ее вновь, он сразу поймет, что не настолько голоден.

Электрическая «головоломка Дарвина»

Эта проблема встает перед теорией эволюции всякий раз, когда необходимо объяснить происхождение высокоспециализированного органа. Ясно, что крыло, позволяющее летать по воздуху, дает преимущества своему владельцу. Но как быть с промежуточными формами? Какой прок в передней конечности, которая еще не пригодна для полета и уже не пригодна для бега? Животное с такой мутацией скорее будет менее приспособленным, чем его «нормальные» сородичи! А значит, говорят антидарвинисты, естественный отбор не должен поддерживать начальные стадии образования специализированного органа. Кстати, для многих таких органов промежуточных форм и не найдено, они возникают как будто сразу в готовом виде. И начинается: Дарвин, возможно, был не прав, теория эволюции, возможно, ошибочна…

Тем, кто «Происхождения видов» не читали, но осуждают, будет интересно узнать, что первым обратил внимание на эту проблему сам Дарвин. А в качестве одного из примеров «исключительных трудностей теории» он выбрал электрических рыб.

Электрические органы, писал Дарвин, встречаются в различных группах рыб, о которых немыслимо предположить, что они имеют общего предка. (Загляните в начало статьи: совершенно несходные между собой семейства, разные части света…)

Однако и сами электрические органы, например, ската и угря не сходны между собой, поэтому искать общего предка нет резона — логичнее предположить, что эти органы возникли независимо. «Так. отпадает трудность, связанная с появлением, по-видимому, одного и того же органа у видов, находящихся в очень отдаленном родстве; остается только меньшая, но все же достаточно большая трудность, именно: какими шагами шло развитие этого органа в каждой отдельной группе рыб». Если полезное приспособление возникало неоднократно, то и переходных форм, по идее, должно быть много. И где же они?

Недостающие звенья ищут в палеонтологической летописи либо среди родственных видов, у которых специализация не зашла так далеко. Но если про недостающее звено между лапой и крылом, по крайней мере, заранее известно, что это должна быть передняя конечность необычного вида, то предсказать, на что будет похож прототип электрического органа, гораздо сложнее. Или этот орган есть у животного, или его нет, причем первый случай — большая редкость (так казалось в XIX веке). И как в той же главе отмечает Дарвин, «геология не дает никаких оснований предполагать, что большинство рыб обладало некогда электрическими органами, утраченными их модифицированными потомками».

С крылом эволюционисты разобрались — и промежуточные формы обнаружили, и объяснили, каким образом «незаконченные» органы могли повышать приспособленность. (Например, «протокрыло» предков рукокрылых, непригодное для беганья, хорошо отводилось в сторону, а значит, с такой конечностью было удобно лазить по толстым стволам деревьев.) Повидимому, каждое приспособление, возникшее в ходе эволюции, на ранних стадиях формирования уже приносило своему обладателю пользу. Хотя и не всегда в той же области, что «последняя версия».

Что касается электрических органов, возможное направление исследований наметил Дарвин в той же главе «Происхождения видов». “Общепризнано близкое сходство этих органов с обыкновенными мышцами как по внутреннему строению и распределению нервов, так и по воздействию на них различных реактивов. <…>

Далее этого наше объяснение в настоящее время не простирается, но <…> было бы крайне смело утверждать, что не существовало никаких подходящих переходов, которыми могло идти развитие этих органов».

Открытие «шестого чувства»

Прорыв в исследовании электрических рыб осуществил в середине XX века Ганс Вернер Лиссманн, родившийся в городе Николаеве (1909 г.) и с 1934 года работавший в Кембридже (рис. 2).

Рис. 2. Ганс Вернер Лиссманн (1909–1995), первооткрыватель электрорецепции, остался легендарным героем-одиночкой для узкого круга специалистов.

В 1951 году он опубликовал сообщение в «Nature» о том, что зарегистрировал электрические разряды от пресноводной рыбы гимнарха Gymnarchus niloticus. А в 1958 году, после семи лет плодотворных экспериментов и полевых исследований, в «Journal of experimental biology» вышла его главная статья — «О функции и эволюции электрических органов рыб». Лиссманн убедительно доказывал, что электрические органы рыбам нужны для ориентирования и общения.

Все началось с того, что Лиссманна, изучавшего динамику движений животных, заинтересовала способность гимнарха плавать хвостом вперед и при этом уверенно обходить препятствия. Предполагаемый электрический орган у гимнарха находился как раз в хвосте, и Лиссманну удалось установить, что этот хвост испускает импульсы стабильной частоты (порядка 300 Гц) и амплитуды (около 30 мВ в метре от рыбы). Кроме того, гимнарх явно реагировал на объекты из проводящих материалов. например на опущенную в аквариум медную проволоку. Лиссманн предположил, что гимнарх ориентируется с помощью электролокации — ощущает искажения силовых линий собственного поля.

Этот способ мировосприятия, по-видимому. не имеет аналогий не только с человеческими органами чувств, но и с человеческой техникой. Когда же стало понятно, что и как искать, слабоэлектрических рыб оказалось не так уж мало.

Совместно с Кеном Мэйчином, отвечавшим за инженерное обеспечение, Ганс Лиссманн провел серию интересных экспериментов. Например, гимнарху предъявляли два закрытых сосуда, непрозрачных в оптическом диапазоне, но «прозрачных» для тока. У рыбы вырабатывали рефлекс: выбирать червяка рядом с тем из двух сосудов. электропроводность содержимого которого была больше, чем у воды (рис. 3).

Рис. 3. Эксперименты Лиссманна с гимнархами показали, что эти рыбы могут различать сосуды по электропроводности содержимого.

При этом регистрировали и разряды, исходящие от гимнарха, и нюансы его поведения. Аналогичные опыты позволили установить диапазон электрочувствительности гимнарха и сравнить ее с чувствительностью других рыб. Например, представители отряда карповых реагируют на электрические токи в диапазоне от 8 до 110 мкА/см2. Пороговая плотность тока, которую распознает гимнарх, составила, по оценкам Мэйчина, 10-5 мкА/см2 — оцените разницу в порядке величин!

Высокую чувствительность обеспечивают совершенные устройства приема. В подводном царстве широко распространены ампулярные рецепторы, в виде ямки «ампулы». Подобные структуры найдены и на коже некоторых палеонтологических образцов, например латимерий. Ампулярные рецепторы — низкочастотные, они лучше всего воспринимают единицы или доли герц и встречаются у многих типов рыб, в том числе неэлектрических: осетров, акул, сомов.

У мормирид, помимо ампулярных, есть электрорецепторы особого рода — бугорковые. Они воспринимают специализированные разряды электрических органов, собственных и чужих. Сигналы от них поступают в мозг рыбы, в так называемые электросенсорные доли. Рыба «видит» всей кожей электрические поля, и это позволяет ей ориентироваться даже в темноте или в замутненной воде, а также общаться с сородичами. Ни один скептик не скажет, что это приспособление — не полезное!

Зачем рецепторы неэлектрическим рыбам? Ганс Лиссманн предположил, что в ходе эволюции первичной была не электрогенерация, а электрорецепция — возможность наблюдать изменения электрических полей стала предпосылкой для умения генерировать такие поля. Логично: животные, лишенные слуха, не подают звуковых сигналов, не различающие цветов — не демонстрируют друг другу ярко окрашенные крылья или хвосты. А вот молчаливые существа, наделенные слухом, известны. Тем же акулам электрочувствительность помогает находить добычу.

Вспомним, что мышца — тоже электрический орган, потенциалы мышечных волокон компенсируются не полностью. Для нас, неразвитых наземных млекопитающих, камбала, зарывшаяся в песок, абсолютно незаметна, но ее выдает пульсация жаберных мышц. Акула «видит» вспышки мышечной активности — по частоте они как раз попадают в оптимум ампулярных рецепторов — и атакует. Точно так же она атакует и искусственный генератор разрядов.

Если же спрятать камбалу за непрозрачный для тока экран, то акула ее проигнорирует.

Эти опыты проделал в начале 70-х годов американский ихтиолог голландского происхождения Адрианус Кальмейн. Есть еще и потенциалы дыхания — вода, которую рыба выбрасывает из жабр, отличается по ионному составу, а значит, любое существо, дышащее под водой, можно засечь с помощью электрорецепции. Полезнейшее «шестое чувство»! Недаром палеоихтиологи полагают, что в палеозое. 300–600 млн. лет назад, оно было у всех предков рыб (и не только рыб), а к настоящему времени некоторые группы его утратили.

Удар по электрическому глазу

Сейчас принято считать, что существует шесть групп электрических рыб. Помимо мормирид и гимнотид, это электрические скаты, ромботелые скаты Raja (те самые, которых упомянул Дарвин), звездочеты и сомы. Кстати, слабоэлектрической оказалась морская корова, единственный вид звездочетов, обитающий в Черном море.

Перечень слабоэлектрических сомов открыли сомы перистоусые, у которых обнаружили короткие разряды Мэри Хейчдорн (США) с соавторами В 1993 году удалось показать, что к слабоэлектрическим рыбам относятся клариевые сомы. То, что эти сомы способны воспринимать электрические поля, известно еще с XIX века. В 60-е годы XX века Лиссманн и Мейчин исследовали пороги их электрочувствительности, но они полагали, что сомы не могут сами генерировать разряды. Однако Лиссманн высказывал предположение, что слабоэлектрические виды могут быть обнаружены среди сомообразных, поскольку у сильноэлектрического сома, как и у ската с угрем, должны быть найдены слабоэлектрические родичи.

Зарегистрировать разряд от африканского клариевого сома удалось почти случайно. В отличие от слабоэлектрических скатов и звездочетов, сомы упорно отказывались производить разряды в ответ на тычки палкой. Оставалось надеяться: вдруг они сделают это по каким-то своим внутренним резонам, если подождать подольше? Чтобы увеличить вероятность счастливого события, в аквариум с электродами поместили сразу двух сомов, но оба «молчали*». Опыт решили прекратить, однако аппаратуру не выключили. И вдруг электроды начали регистрировать разряды — сомы пришли в себя после поимки и принялись выяснять отношения (рис. 4).

Рис. 4. Иллюстрация из статьи Барона , Орлова и Голубцова (1994): африканский клариевый сом C.gariepinus тоже производит разряды, но только при «общении» с себе подобными — например, при агрессии.

Что ж, если бы инопланетяне похитили человека и посадили в одиночную камеру, едва ли они в скором времени узнали бы, что разумные с планеты Земля генерируют акустические колебания частотой от десятков до тысяч герц. А вот если бы отловили сразу двоих, эта тайна раскрылась бы мгновенно.

Когда стало ясно, что тестировать рыб на электрогенерацию надо не по одной, а парами, это еще расширило их список: благодаря этой методике в него попали полиптерусы и силуриевые сомы. По представителям отряда Polypteriformes, или многоперообразных, есть пока всего одна публикация, но что существенно — это новая, седьмая группа электрических рыб.

Среди силуриевых, или настоящих сомов стоит упомянуть амурского сома, который водится на Дальнем Востоке России, в Китае, в Японии.

В целом можно сказать, что проблема «недостающего звена» в головоломке Дарвина снята. Но что с поведенческой значимостью? Для чего сомам электрический орган?

Как уже было сказано, в одиночестве клариевые сомы «молчат». Это говорит о том, что электрорецепция у них менее специализирована. Клариевые сомы генерируют разряды преимущественно при агрессивно-оборонительных отношениях.

Выяснилось, что сомы атакуют друг друга разрядами на близких дистанциях — агрессор подплывает почти вплотную. Амплитуда напряжений на теле жертвы — 2–5 мВ (максимум 12 мВ) при расстоянии между электродами 5 см. При этом чувствительность сомов к электрическим полям — почти 1 мкВ/см. «Электрический разряд, сопровождающий атаку, может выполнять функцию «удара по электрическому глазу», ослепляющему атакуемую рыбу и «подсвечивающую» ее для электрического восприятия атакующей». Все мы видели в кино, как один крутой парень направляет свет фонаря другому в лицо. Можно предположить, что для сома, воспринимающего электрический удар всем телом, такой поступок врага еще неприятнее, и неприятность тем больше, чем сильнее разряд. Видимо, это и определило ход эволюции электрических органов, направленный на повышение напряжения.

Обними меня покрепче

Помимо борьбы с конкурентами, перед каждой рыбой стоит еще одна важная задача — выбор партнера и размножение. Естественно было проверить, не посылают ли самцы и самки друг другу электрические сигналы во время нереста.

Для исследований очень удобно, что нересту клариевых сомов можно вызвать инъекциями гормона гонадотропина. За время одного нереста в лабораторных условиях у сомов бывает более ста спариваний, что тоже хорошо для набора статистики. Кроме того, ритуал спаривания всегда соблюдается с величайшей точностью, в нем четко повторяются мельчайшие детали, вплоть до положения усов партнеров (рис. 5).

Рис. 5. Ритуал спаривания азиатских клариевых сомов (прорисовка по видеосъемкам; самец подкрашен серым) и разряды, которые генерирует самка.

Самец плотно охватывает своим телом голову самки, после чего рыбы несколько секунд сохраняют неподвижность. Затем самка резко изгибает переднюю часть тела, не вырываясь при этом из объятий, и выметывает икру.

Происходит это всегда в одной и той же фазе ритуала, когда скула самца плотно прижата к боку самки в том месте, где находится яичник. Самка выбрасывает икру через несколько десятых секунды после начала пачки разрядов.

О том, какую роль могут играть электрические сигналы в размножении мормирид и гимнотид, вся жизнь которых сопровождается генерацией электрических разрядов, было высказано множество гипотез.

Возможно, например, что самка оценивает зрелость и «качество» самца, регистрируя его разряды. Есть экспериментальные данные, показывающие, что у мормирид самка выбрасывает икру в ответ на имитацию разрядов самца своего вида, но не других видов. Наконец, высказывалось предположение, что мормириды с помощью разрядов синхронизируют выброс половых продуктов.

Рис. 6. Электрический скат Torpedo nobiliana . Именно в его честь названы боевые корабельные торпеды.

Рис. 7. Электрический угорь Electrophorus electricus чемпион среди живых генераторов.

Рис. 8. Электрический сом

Очевидно, что про электрогенерацию и электрочувствительность мы знаем еще далеко не все — как про современные «конструкторские решения», так и про их «разработку» в ходе эволюции. (Тем, кому показалось мало любопытных фактов, вот еще один: помимо рыб, электрочувствительностью обладают утконос и ехидна, примитивные млекопитающие). Смешно пытаться составить представление о том, каким видит мир животное с тысячью рецепторов, получая сигналы от нескольких пар электродов. Чтобы изучать работу «шестого органа чувств», необходимо сложное оборудование, способное скомпенсировать человеку отсутствие собственных электрорецепторов.

Елена Клещенко

Шампанское со дна моря

Химики проанализировали состав шампанского, которое находилось в трюмах корабля. затонувшего в Балтийском море в XIX веке. Оказалось, что после 170 лет, проведенных в морской воде, оно идеально сохранило свои вкусовые качества.

Остов торгового судна XIX века был обнаружен дайверами у побережья Аландских островов в 2010 году. Из его трюма были подняты 168 запечатанных бутылок шампанского. Этикетки на них не сохранились, но по надписям на пробках ученые определили, что напиток произвели в 1830-1840-х годах три всемирно известных винодельческих компании, которые работают и по сей день — Вдова Клико, Хайдсик и Жугляр (с 1832-го переименована в Жаксон).

Химический анализ показал, что в шампанском содержится очень мало уксусной кислоты — обычно ее повышенная концентрация свидетельствует о порче напитка. Первоначально профессиональные дегустаторы различили в запахе напитка животные нотки, сыр и даже мокрые волосы, однако когда его разлили по бокалам, аромат шампанского приобрел приятные фруктовые нотки. По словам ученых, высокая соленость, температура в 2–4 градуса Цельсия и глубина 50 метров оказались идеальными условиями для хранения шампанского.

Наиболее интересным открытием стало повышенное содержание сахара — его концентрация в обнаруженном шампанском достигает 140 грамм на литр. Это в три раза выше, чем в современном шампанском тех же производителей.

Две бутылки шампанского из этой партии в 2011–2012 годах были проданы на аукционах за 15 и 30 тысяч евро.

Новые технологии вернут утраченное

Команда европейских специалистов под руководством ученых из Кипрского технологического университета решила создать трехмерные реконструкции копий бесценных статуй, относящихся к эпохе древнего Вавилона и Ассирии, варварски разрушенных боевиками «Исламского государства Ирака и Леванта». Инициатива будет реализована в рамках проекта «Цифровое культурное наследие». финансируемого Европейским союзом.

Чтобы создать 3D-копию одного экспоната, достаточно около 15 его фотографий, сделанных с разных сторон. Поэтому ученые планируют собрать в открытых источниках фотографии статуй, выложенные в Сеть посетителями музея в Мосуле. Как отмечают учёные. 3D-реконструкции пригодятся как при создании гипсовых копий утраченных произведений искусства, так и при идентификации музейных артефактов, попавших на черный рынок.

Это не первый раз, когда исламские фанатики разрушают бесценные реликвии. В то же время справедливости ради надо заметить, что в прошлые века и христиане разрушили немало свидетельств прошлого, считавшихся ими языческими.

Подготовил М. Стеценко

Все мы африканцы…

Белая кожа, а также способность переваривать коровье молоко, появились у европейцев относительно недавно, выяснили антропологи. Еще восемь тысяч лет назад большинство жителей Европы были темнокожими. Об этом рассказали учёные на 84-й конференции Ассоциации физической антропологии США.

Ученые занялись генами, пережившими наиболее сильный естественный отбор за последние восемь тысяч лет. Сравнив гены древних и современных европейцев, Иан Мэтиэсон из Гарварда определил пять рекордсменов: ими оказались гены, связанные с цветом кожи и рационом.

Ученые нашли три гена, определяющих белый цвет кожи, и раскрыли достаточно сложную историю его появления. Первые анатомически современные люди, прибывшие из Африки 40 тысяч лет назад, обладали темной кожей, более полезной в теплых широтах. Но и 8500 лет назад охотники-собиратели, жившие на территории современной Испании, Люксембурга и Венгрии, все еще были темнокожими.

Однако на севере Европы, где солнечного света было крайне мало, уже 7700 лет назад европейцы обладали геном SLC24A5, который связан с голубыми глазами, светлой кожей и волосами. Об этом свидетельствуют данные по семи охотникам-собирателям, кости которых нашли в южной Швеции.

Окончательно светлую кожу в Европу принесли неолитические земледельцы с Ближнего Востока — смешиваясь с местными жителями, они распространили ген SLC24A5 по Центральной и Южной Европе.

Также антропологи определили, что европейские охотники-собиратели восемь тысяч лет назад не могли переваривать коровье молоко. Однако такой способности были лишены и мигранты неолита: как земледельцы с Ближнего Востока (7800 лет назад), так и скотоводы ямной культуры (пришли из восточных степей 4800 лет назад). У них отсутствовал ген толерантности к лактозе LCT. Этот ген распространился по Европе только 4300 лет назад, уже в бронзовом веке.

Докладчики не объяснили, почему именно эти гены лучше остальных проходили естественный отбор. Скорее всего, причина в необходимости максимально усилить выработку витамина D, считает палеоантрополог Нина Яблонски из Университета штата Пенсильвания. Обитатели северных широт получали слишком мало ультрафиолета (из солнечных лучей). У этой проблемы нашлось два генетических решения: белая кожа, позволяющая более эффективно поглощать ультрафиолет, и переносимость лактозы, помогающая получать витамин D из молока.

Подготовил К. Савинов

Голландцы — нация гигантов

Ученые нашли причину, объясняющую, почему голландцы по своему росту стоят на одном из первых мест в мире. Оказалось, что всё дело в половом отборе — высокие голландцы имеют больше шансов найти партнершу и размножиться — об этом пишут специалисты из Лондонской школы гигиены и тропической медицины в журнале Royal Society journal Proceedings В.

В наши дни голландцы относятся к числу самих высоких народов в мире — средний рост голландской женщины составляет 171 сантиметр, средний рост мужчины — 184 сантиметра. Однако так было не всегда — еще 200 лет назад голландцы считались одними из самых низкорослых европейцев.

Увеличение размеров тела часто объясняется улучшением условий жизни и преобладанием мяса и молочных продуктов в рационе. Однако в Европе есть и другие народы со схожими условиями жизни, однако ни один из них не стал столь высокорослым, как голландцы. По словам ученых, голландские мужчины набирали рост беспрецедентными темпами — так, если судить по армейской статистике, голландские призывники за 200 лет вытянулись на 20 сантиметров, тогда как американцы за аналогичный период времени — всего на 6.

Чтобы найти объяснение этого феномена, авторы работы проанализировали базу данных, в которой содержатся подробные сведения о семейной жизни 94500 голландцев, живших на севере этой страны в 1935–1967 годах. Оказалось, что наибольшее число детей имели высокорослые голландцы и женщины со средним ростом. Например, наиболее плодовитые мужчины были на 7 сантиметров выше среднего — они имели на 0,24 больше детей, чем наименее плодовитые мужчины, которые были на 14 сантиметров ниже, чем в среднем по стране.

Как отмечают исследователи, рост человека во многом определяется генетически — следовательно, высокорослые голландцы, оставлявшие больше детей, напрямую способствовали укрупнению габаритов этой нации. Вероятно, ключевую роль в этом процессе сыграли культурные стереотипы — голландские женщины больше «западали на высоких мужчин и с большей вероятностью создавали с ними семью.

В среднем за последние 100 лет в Европе увеличился рост представителей сильного пола на 11 сантиметров.

Вес мужчин по европейским странам. Графика не учитывает данные по Украине, при этом рост среднестатистического украинца составляет 175 см при весе 79 кг. Женщины Украины имеют средний рост 164 см и весят в среднем 70 кг.

Подготовил П. Костенко

Куда светят фары

Как известно, нельзя превысить скорость света. Это означает, что при достижении предельной скорости свет вообще не способен выйти из фар и освещать дорогу впереди автомобиля. Однако, мы живём в многомерном мире и не весь свет светит в одном направлении.

Представим автомобиль, двигающийся со скоростью света, который излучил два фотона, один вверх, а другой вниз. Два луча отделяются от автомобиля и остаются позади него. Они двигаются с такой же скоростью света, но не могут двигаться вперёд настолько же быстро, поскольку один из векторов скорости направлен вверх/вниз, поэтому мы обгоняем их. Эти фотоны затем встречают на своём пути какое-то препятствие. например, дорожный указатель или дерево, и отражаются обратно. Проблема в том, что они уже не могут догнать вас. Другие люди, идущие по тротуару, способны видеть такой сеет, но вы уже уехали и никогда его не увидите.

Однако существует и более сложная версия ответа на данный вопрос.

Она связана с концепцией релятивистского замедления времени. Предположим, мы с другом садимся в разные поезда и едем навстречу. Проезжая мимо, если мы посмотрим через окно на настенные часы в купе друг у друга, то оба заметим, что они идут медленнее обычного. Это не потому, что часы тормозят, а потому, что чем быстрее мы двигаемся, тем медленнее стареем относительно менее подвижных объектов.

Отсюда можно сделать вывод, что время не является абсолютным для всех объектов во Вселенной, оно своё у каждого объекта и зависит от его скорости. Наше время зависит только от нашей скорости во Вселенной.

Вы можете представить это как движение в разных направлениях на шкале пространства-времени. Здесь есть определённая проблема, потому что наш мозг не приспособлен для понимания геометрии пространства-времени, а склонен представлять время как некий абсолют. Тем не менее, почитав немного литературы на эту тему, вы нормально сможете воспринимать как естественный факт: те, кто двигаются быстро относительно вас, стареют медленнее.

На самом деле можно рассчитать, насколько именно медленнее. Если у вас прошла одна секунда, то у вашего друга в очень быстром поезде одна секунда будет равняться

ваших секунд, где v — его скорость, а с — скорость света.

Предположим, что ваш друг сидит в гипотетической машине и мчится со скоростью света. Если подставить его скорость, то получим…

… что у него вообще не прошло никакого времени! Выясняется, что для него времени нет. Для объектов на скорости света времени не существует.

Это значит, что двигаясь со скоростью света, мы не сможем воспринимать «происходящие» события таким же образом, как воспринимает нас посторонний наблюдатель События не могут происходить для них. Они могут совершать действия, но не могут получать опыт.

Сам Эйнштейн однажды сказал: «Время существует, чтобы всё не происходило одновременно». Это координата, спроектированная для построения событий в осмысленную последовательность. Но для объекта, который двигается на скорости света, этот принцип не работает, потому что всё происходит одновременно. Путешественник на скорости света никогда не увидит, не подумает и не почувствует чего-то, что мы считаем осмысленным.

В том числе света своих фар.

Георгий Лятошинский

Графену нашли применение

Лампочки, сделанные с применением графена, могут поступить в продажу уже в этом году. Они будут ярче, дешевле и смогут потреблять на 10 % меньше энергии по сравнению с лучшими светодиодными лампами. Также они будут иметь более длительный срок службы.

Лампа содержит светодиод, покрытый графеном, который, напомним, является материалом толщиной в один атом, и при этом он в 200 раз прочнее стали, очень гибкий и имеет высокую электропроводимость.

Если все пойдет, как планируется, это будет первый коммерческий продукт с использованием графена. Именно проводящие свойства делают графеновые лампы столь эффективными.

Выпуском ламп занимается компания Graphene Lighting, основанная Манчестерским университетом, где впервые был открыт графен физиками Андреем Геймом и Константином Новоселовым. Стоимость лампы составит около 20 долларов. К сожалению, другие продукты с использованием графена появятся на рынке не так скоро.

Тем не менее, ученые ищут способы массового производства графена, и в будущем этот материал сможет кардинально изменить не одну отрасль промышленности.

Полет сквозь Землю

Канадский студент-физик уточнил время, которое займет у человека пролет по сквозному тоннелю, проделанному в нашей планете. Выяснилось, что на это потребуется на 4 минуты меньше, чем считалось ранее. К такому выводу пришел Александр Клоц из Университета Макгилла.

В 1966 американский физик Пол Купер предложил на суд общественности интересную физическую головоломку — сколько человек, упавший в гипотетический тоннель, прорытый сквозь нашу планету, будет лететь до другой стороны Земли. Купер вычислил, что этот полет займет 42 минуты и 12 секунд.

В своих расчетах Купер пренебрег силой сопротивления воздуха в тоннеле, однако принял во внимание, что на разных отрезках пути гравитационное поле будет воздействовать на человека по-разному. По мере подлета к центру сила этого воздействия должна уменьшаться, а затем гравитационное поле начнет работать против летящего.

Однако за счет скорости, набранной на предыдущей половине пути, человек сможет преодолеть это противодействие.

Преподаватели часто давали своим студентам-физикам эту задачу, чтобы они повторили вычисления Купера. Однако автор статьи решил усложнить головоломку, приняв во внимание неоднородность плотности Земли — в центре она примерно в 13 раз плотнее, чем на поверхности. Выяснилось, что если учесть данные современной сейсмологии по этому вопросу, то пролет сквозь Землю до полной остановки объекта займет 38 минут и 11 секунд.

Подготовил К. Савинов

Страсти по полонию

Связь между ним и загадочной смертью в Лондоне российского перебежчика Александра Литвиненко установлена, но споры не утихают до сих пор.

Получение полония-210

Основной способ получения полония-210 — облучение висмута медленными нейтронами на ядерном реакторе. Затем необходимо химически выделить полоний из облученного висмута. Это можно делать методом возгонки (так как полоний обладает сравнительно высокой летучестью при повышенных температурах), электрохимическим или другими методами.

Произведенный этим способом полоний-210 очень дешев. Разговоры о дороговизне не соответствуют действительности. Другое дело его доступность.

В технологии есть еще и третий этап, это приготовление источника излучения для конечного применения. Источники могут быть разного типа. В данном конкретном случае (отравление Литвиненко) полоний надо поместить в капсулу, лучше всего с многослойной оболочкой (чтобы избежать утечки). Для отравления нужно либо раскрыть эту капсулу, чтобы содержимое попало в питье, либо, что гораздо более удобно, изготовить миниатюрную ампулу с растворимой оболочкой, это не сложно.

Можно ли определить происхождение полония техническим способом? Теоретически это возможно, но практически очень трудно. Каждый ядерный реактор (в определенном канале облучения) характеризуется своим нейтронным спектром. Наличие быстрых нейтронов приводит к образованию наряду с полонием-210 (период полураспада — 138,4 дня) небольших количеств полония-209 (период полураспада — 102 года), а также еще в меньших количествах полония-208 (2.9 года). По таким «ядерным часам» в принципе можно определить место и дату производства полония. Однако сделать это непросто, а в определенных случаях и невозможно. Это зависит оттого, какое количество полония и где было найдено.

Метод получения полония-210 не является секретным, поэтому его могут производить на любых реакторах, где имеется специальный канал для облучения мишеней с целью получения изотопов. Такие реакторы находятся в нескольких странах мира.

Энергетические реакторы, как правило, для этого не подходят, хотя некоторые из них имеют канал для облучения мишеней. Сообщалось, что более 95 % полония-210 производят в России.

Существуют еще и другие методы получения полония, однако они сейчас практически не используются, так как гораздо менее производительны и более дороги.

Из США и России изделия, содержащие полоний, официально в Великобританию, где было совершено отравление, не поставляются. Работа и реакторов, и ускорителей строго контролируется. Если кто-то всё же и задумает произвести полоний нелегально, при существующей системе контроля это легко можно раскрыть.

Ядерно-физические свойства

Как уже упоминалось, период полураспада полония — 138,4 дня. Это значит, что каждые 138 дней его активность уменьшается в 2 раза, а за два года — примерно в 40 раз. Такой период полураспада весьма удобен для применения радионуклида в качестве яда.

Полоний-210 при распаде испускает альфа-частицы с энергией 5,3 МэВ. которые имеют небольшой пробег в твердых веществах. Например, алюминиевая фольга толщиной десятки микрон полностью поглощает такие альфа-частицы. Гамма-излучение, которое можно было бы зарегистрировать счетчиками Гейгера, чрезвычайно слабое.

Таким образом, даже без защитной оболочки достаточное для отравления количество полония-210 обнаружить дистанционно с помощью обычного счетчика чрезвычайно сложно, так как уровень излучения сравним с природным фоном.

Значит полоний-210 очень удобен для тайной транспортировки, и нет нужды даже использовать свинцовые контейнеры. Однако при транспортировке необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы избежать разгерметизации контейнера.

Полоний-210 совсем не целесообразно использовать для провокаций, так как он может быть обнаружен только с помощью специальной аппаратуры, которая в обычных случаях не используется. Гамму-линию 803 кэВ можно обнаружить только в результате длительных измерений при использовании хорошего гамма-спектрометра, причем полупроводниковый детектор должен располагаться очень близко к источнику. Имеются данные, что именно так вначале и нашли повышенную радиоактивность в Литвиненко, но сначала излучение было ошибочно приписано радиоактивному таллию (таллий-206), который получается при распаде висмута-210 м.

Об этом сообщалось еще до того, как полоний был идентифицирован. Но потом эта версия была признана ошибочной, так как этот изотоп висмута имеет слишком большой период полураспада, и стали рассматривать возможность наличия других альфа-излучателей. После этого проанализировали мочу на наличие альфа-активных радионуклидов и обнаружили полоний, притом в громадных количествах.

Схема наработки на реакторе полония-210 и его распада.

Графика, характеризующая загрязнение в чайнике в Pine Ваr Millenium Hotel, из которого был отравлен Литвиненко. От зеленого (низкий) до фиолетового (высокий).

После попадания полония в кровь его действие почти невозможно остановить. У отравившейся жертвы наступает постепенный отказ различных органов, по мере того как альфа-частицы атакуют печень, почки и костный мозг.

Химические свойства

Полоний может существовать в разных химических формах, но в данном случае наиболее вероятно его нахождение в виде растворимых. Важно, что из нейтральных и слабокислых растворов полоний в значительной мере сорбируется на различных поверхностях, в частности на металле и стекле. Полностью отмыть его обычными методами трудно. Поэтому совершенно не удивительно, что были обнаружены чайник и чашка, из которых полоний потребляли Собственно полоний в микроколичествах начинает возгоняться только при температурах около 300 °C. Но он может переходить в окружающую среду также вместе с парами воды, в которой он содержится, и в процессе с ядрами отдачи.

Полоний достаточно легко диффундирует в пластике и других органических веществах, источники на его основе изготавливают с многослойным покрытием. А уж если ампула была разгерметизирована, то с помощью альфа-счетчика могут быть обнаружены даже самые мельчайшие его следы.

Полоний — поливалентный элемент, склонный к образованию различных комплексов, и может образовывать разные химические формы. В связи с этим часть его довольно легко распространяется в природной среде.

Биологическое воздействие и радиационная безопасность

Давно известно, что полоний-210 — один из наиболее опасных радионуклидов. Уровни поражения человека полонием-210 приведены в таблице (данные по опытам с животными пересчитаны на массу человека).

Усваиваемость этого вещества через желудочно-кишечный тракт оценивается от 5 до 20 %. Через легкие — более эффективно, но такое введение крайне неудобно для скрытого отравления, так как при этом можно очень сильно загрязнить окружающих и исполнителей. Через кожу всасывается только около 2 % в день, и такое использование полония для отравления также малоэффективно.

Полоний распределяется в организме по всем органам, но, конечно, не вполне равномерно. А выводится из организма с любыми биологическими субстанциями: калом, мочой, потом… Период полувыведения, по разным данным, от 50 до 100 дней.

Сообщалось об одном несчастном случае на производстве, который привел к гибели человека через 13 дней после попадании в него 530 МБк (14 мКи) полония.

По косвенным данным (по оказанному воздействию), количество полония, введенного в Литвиненко, могло составлять (0,2–4)х109 Бк (беккерелей), то есть распадов в секунду, по массе это 1-25 мкг, практически невидимое количество.

В случае, если полоний содержался в чашке чая, например ~109 Бк в 100 г, то на рядом сидящих людей в качестве капель или аэрозолей случайно могло попасть до 0,01-0,10 мл, то есть до 105— 106 Бк. Это не представляет серьезной опасности для жизни человека, хотя и превышает допустимые нормы загрязнения. Такое количество легко может быть обнаружено.

В истории с Литвиненко, по сообщению Health Protection Agency, произошло следующее:

120 человек, вероятно, контактировали с полонием, но получили дозу ниже 6 мЗв (миллизивертов), что не составляет никакого риска для здоровья; 17 человек получили дозу выше 6 мЗв, но не столь существенную, чтобы вызвать какие-то болезни в ближайшее время, увеличение риска заболевания в отдаленном будущем, вероятно, очень мало. Наибольшую дозу, тем не менее, не опасную для жизни, получила, естественно, жена Александра Литвиненко Марина, с которой он контактировал больше всего. Таким образом, заявления о том, что применение полония создало большую угрозу для окружающих, является преувеличением.

В прессе поднимался вопрос, применяли ли полоний-210 в качестве отравляющего вещества раньше и можно ли это установить.

Гипотеза об отравлении Ясира Арафата полонием-210 не подтвердилась. Некоторый избыток полония-210 может быть объяснен естественными причинами — вдыханием радона-222 во время долгого нахождения палестинского лидера в бункере. Полоний-210 является продуктом распада радона. В теле Арафата обнаружено соответствующее количество свинца-210, который тоже является продуктом распада радона.

Применение

До сих пор полоний-210 применяли в следующих целях:

1. Для создания автономных источников энергии, генерируемой в результате альфа-распада. Советский «Луноход» и некоторые спутники серии «Космос» были оснащены такими устройствами.

2. Как источник нейтронов, в частности, для инициаторов ядерного взрыва в атомных бомбах. Нейтроны образуются при облучении бериллия альфа-частицами и инициируют ядерный взрыв, когда масса урана-235 или плутония-239 делается критической. Также такие источники использовали для нейтронно-активационного анализа природных образцов и материалов.

3. Как источник альфа-частиц в виде аппликаторов для лечения некоторых кожных заболеваний. Сейчас его практически не используют для подобных целей, так как существуют гораздо более подходящие радионуклиды.

4. Как ионизатор воздуха в антистатических устройствах, например Staticmaster, производимых фирмой Calumet в США. Эти материалы в Великобританию не экспортируют, и для извлечения полония-210, нужного для отравления, пришлось бы переработать много таких устройств, для чего необходима радиохимическая лаборатория.

По распределению полония в теле Литвиненко установлено, что его травили два раза. Причем первая введенная доза была намного меньше. Литвиненко бы все равно умер позднее, но видимо заказчикам не терпелось.

Выводы, относящиеся к смерти Литвиненко

Выводы технического характера, которые могут оказаться существенными для раскрытия преступления, можно разделить на две группы: вполне определенные и те, которые весьма вероятны, но для однозначного утверждения требуется проведение расследования не только в Великобритании, но и в России.

Вполне определенные

1. Полоний-210 — отравляющее вещество для скрытого применения. Главное его отличие от других радиоактивных веществ — трудность первоначального обнаружения.

2. Полоний-210 — вещество, которое удобно скрытно транспортировать в количествах, достаточных для отравления. Также его легко скрытно ввести в питье человека. Другие методы введения (например, распыление в воздухе или введение через кожный покров) менее эффективны, ненадежны, сложны и очень опасны для отравителя.

3. Случайное загрязнение полонием-210 по неосторожности практически невероятно, так как для такой степени загрязнения необходимо огромное количество, которое может существовать только в местах массового производства полония на заводе, и это легко можно определить по распределению полония на теле человека.

4. Ни одно из обнародованных утверждений следственных органов Великобритании не содержит технических противоречий.

Весьма вероятные, но требуют подтверждения

1. Наиболее вероятно, что полоний-210 произведен в России. Он мог быть привезен в Великобританию из России или США, куда это вещество официально поставляется. Другие источники в принципе не исключены, но скрыть такое производство было бы практически невозможно. В Великобритании полоний-210 уже давно не производят.

2. Установить происхождение полония путем проведения анализов можно только при определенных обстоятельствах (достаточные количества и концентрация, отсутствие фонового свинца, достаточная выдержка перед анализом, наличие специального масс-сепаратора и образцов для сравнения). При благоприятных условиях можно установить также и то, в каком производственном цикле он был получен.

3. Вещество не было похищено. Это крайне трудно организовать при существующей системе контроля. Ранее было зафиксировано несколько фактов пропажи полония, но все они раскрыты, так как раскрыть их не представляет большой проблемы.

Борис Жуйков

Святая астрономия

Американский астроном предложил новое объяснение зарождения христианства. По его мнению, апостол Павел обратился в эту религию благодаря шоку, испытанному при падении метеорита, напоминавшего челябинский болид. Об этом говорится в статье Уильяма Хартманна из Института планетарных исследований, опубликованной в журнале Meteoritics & Planetary Science.

Считается, что апостол Павел был фактически вторым основателем христианства. Он превратил его из небольшой иудейской секты в мировую религию, распространенную по всему Средиземноморью, и снабдил первых христиан продуманным богословским учением. Однако обстоятельства обращения Павла в христианство до сих пор остаются загадкой.

Как известно, до того, как присоединиться к ученикам Христа, апостол Павел (тогда носивший имя Савла) был одним из их гонителей. Однако по пути в Дамаск, около 34 года он увидел яркий свет в небе и услышал неведомый голос «Савл! Савл! Что ты гонишь меня?». По приезде в Дамаск, ослепший от яркого света, он был исцелён христианином Ананией и крестился. Этот эпизод описан в трех местах новозаветной книги «Деяния апостолов».

Хартманн проанализировал библейские тексты и был поражен, насколько точно они соответствуют свидетельствам жителей Челябинска, ставших очевидцами падения метеорита в феврале 2013 года. Увиденное ими сияние было примерно в 3 раза ярче солнечного света, а грохот и взрывная волна заставляли многих людей падать в испуге на землю.

То же самое случилось и с Павлом и его спутниками. По мнению Хартманна, голос, услышанный будущим апостолом, был лишь субъективной интерпретацией неожиданного явления, а вот его временная слепота могла быть вызвана офтальмией, ожогом роговицы из-за интенсивного ультрафиолетового излучения. Позже обожженные участки отслоились.

По словам исследователя, если метеорит, погубивший динозавров, оказал влияние на развитие жизни на Земле, то метеорит, способствовавший обращению апостола Павла, не менее сильно повлиял на мировую историю. Впрочем, проверить эту гипотезу пока нельзя.

Реконструкция возможного облика апостола Павла.

Икона «Обращение святого Павла» храма в Дамаске.

Падение метеорита в г. Челябинск 15 февраля 2013 года.

Виктор Капов

Гравитационная постоянная — непостоянна

Ученые выяснили, что погрешности в измерении гравитационной постоянной носят циклический характер и совпадают с колебаниями длины дня на Земле. Об этом говорится в статье американских специалистов из Калифорнийского технологического института, опубликованной в журнале Еurорhysics Letters.

Гравитационная постоянная (G) — это коэффициент, который входит в состав уравнения, описывающего закон всемирного тяготения Ньютона. Ученые уже не первое столетие бьются над тем, чтобы точно измерить G, но, несмотря на появление всё более совершенных приборов и методик, этого сделать до сих пор не удалось.

Согласно официальным оценкам, значение гравитационной постоянной составляет 6.673x10-11 N∙(m/kg)2, однако в реальности эта цифра колеблется от 6.672x10-11 до 6.675x10-11 N∙(m/kg)2. Таким образом, расхождение составляет сотые доли процента, что достаточно серьезно для физических измерений. Авторы статьи проанализировали значения G, полученные в разных лабораториях мира, начиная с 1962 года.

Когда они обратили внимание на даты измерений, выяснилось, что величина G циклически возрастает и убывает, причем длина цикла составляет 5,9 лет. Ученые сразу же вспомнили о статье своих коллег, опубликованной в журнале Nature, в которой говорилось, что длина дня на Земле варьирует таким же образом.

Изменения длины дня свидетельствуют о перепадах скорости вращения Земли вокруг своей оси. Интересно, что такие 5,9-летние циклы не могут быть вызваны колебаниями солнечной активности — скорее всего, они связаны с процессами в самой планете, точнее, сдвижением вещества в ее ядре. Эти же явления могут влиять и на эксперименты по измерению G, хотя характер этого влияния пока остается неизвестным.

Супер-часы проверят Энштейна

Физики из США и Сингапура создали самые точные на сегодняшний день атомные часы в мире. Новые часы могут ошибиться на одну секунду за 15 миллиардов лет. Для сравнения, возраст Вселенной равен 13,8 миллиарда лет. Созданное устройство способно работать при комнатных температурах и не нуждается в криогенном охлаждении, в отличие от его предыдущих версий.

По сравнению с предыдущим рекордсменом точность новых часов повысилась в три раза. Их работа основывается на квантовых переходах атомов стронция между различными энергетическими уровнями.

В новых часах ученые сократили число факторов, которые могли бы привести к ошибке измерений. Во-первых, физики защитили устройство от действия внешнего электромагнитного излучения, окружив его специальной радиационной защитой. Во-вторых, при помощи платиновых термометров они провели дополнительный учет влияния тепловых флуктуаций на показания часов.

С помощью нового устройства оказывается возможным проверить замедление времени — эффект, предсказанный общей теорией относительности (ОТО), будет заметен уже при разнице в положении часов относительно поверхности Земли в два сантиметра. Как отмечают ученые, это позволяет использовать новые часы для уточнения гравитационной карты Земли.

Подготовил А. Косов

Знаете ли вы, что…

Французский художник, композитор, писатель и изобретатель Эдуард Бенедиктус (1878–1930) начал свою деятельность в 1897 году в качестве переплётчика, затем занимался дизайном фурнитуры для мебели. В 1903 году он нечаянно уронил колбу, заполненную нитроцеллюлозой, и обратил внимание, что стекло треснуло, но не разлетелось на части. Поняв, в чём дело, и проведя последующие опыты, Бенедиктус в 1909 году получил патент на защитное стекло — триплекс.

* * *

Бирманские имена принципиально отличаются от большинства других имен: из-за отсутствия отчеств и фамилий. В бирманской культуре люди могут менять имя по собственному желанию, чтобы отметить перемены, произошедшие в их жизни. В качестве имен могут применяться любые бирманские слова. Например, женские — коралл, блеск и мужские — лев, победа.

* * *

Планета 1SWASP J 140747.93-394542.6 b — газовый субгигант, удаленный от Земли на 434 световых лет (около 133 парсек) в направлении созвездия Центавра. Система его колец является первой среди открытых за пределами Солнечной системы, и самой большой. Радиус самого большого кольца оценивается в примерно 90 млн. километров. Для сравнения, радиус самого большого кольца Сатурна лишь около 480 тыс. километров. Масса колец планеты примерно равна 734x1022 килограмм.

* * *

Глаз человека настолько чувствителен, что если бы Земля была плоской, вы могли бы заметить мерцающую в ночи свечу на расстоянии в 30 км.

* * *

Масса Земли в астрономии используется, как внесистемная единица массы и составляет 5.97219х1024 кг. Она не является постоянной величиной и в настоящее время потеря массы превышает прирост.

Факторы, увеличивающие массу Земли: метеоры, космическая пыль, кометы и т. д., за их счет масса Земли возрастает примерно на 40 тысяч тонн в год.

Факторы, уменьшающие массу Земли: — испарение атмосферных газов — водорода (3 кг/с, или 95000 тонн в год) и гелия (1600 тонн в год). Кроме того, часть электронов атомов атмосферных газов улетучивается быстрее, чем сами атомы. Уменьшение массы Земли приводит к ослаблению её силы тяжести, и, соответственно, способности удерживать атмосферу, что способствует увеличению утечек.

* * *

Благодаря сказке про Колобка, которого, как известно, бездетные дед с бабкой наскребли в сусеках, это понятие продолжает жить в народе, хотя едва ли кто эти сусеки видел. На самом деле сусеки — это деревянный ящик с несколькими отделениями, в которых хранили зерно и муку.

* * *

Коровы соблюдают на пастбище восьмичасовой рабочий день. Остальное время животные бродят по участку, пережевывают жвачку, отдыхают. Срывать языком траву нелегкая задача. Корова делает это так: выбрасывает язык вперед и, передвигая его из стороны в сторону, забирает пучок и отправляет в рот. Каждую минуту челюсти совершают от 30 до 90 движений.

* * *

Первый опубликованный кроссворд назывался ворд-кроссом.

Разное

Амазонские дождевые леса являются крупнейшей тропической экосистемой и насчитывают около 400 млрд деревьев, растущих на площади в 5.5 млн. кв. км. Британские учёные решили наглядно оценить ресурсы Амазонки, вычислив, как много их уйдет на производство бумаги для распечатки всех существующих интернет-страниц. Для начала они установили, что из одного дерева в Амазонке в среднем можно изготовить 17 пачек бумаги по 500 листов каждая. Затем они вычислили среднее количество страниц, необходимое для распечатки одной статьи в английской Википедии — оказалось, что в среднем их требуется 15. Учитывав что в английской Википедии на момент написания работы было 4700 000 статьей, британцы подсчитали, что на ее распечатку уйдет около 8300 деревьев. Используя эту методу авторы установили, что на распечатку всего Интернета, уйдет 2 % лесов Амазонки.

* * *

С учетом значительного количества океанов на различных небесных телах Солнечной системы, в НАСА уверены, что человечество обязательно обнаружит органическую жизнь, причем довольно скоро. По словам главного научного сотрудника аэрокосмического агентства Эллен Стофан, это произойдет в ближайшие 10–20 лет. Понятное дело, речь идет не об инопланетянах из фантастических произведений, а о простейших формах. К дискуссии привели сделанные недавно открытия океанов под поверхностью различных небесных тел. Одно время наилучшим кандидатом считался спутник Юпитера Европа, но недавно на луне Сатурна Энцеладе обнаружили гейзеры, а на крупнейшем спутнике Юпитера Ганимеде нашли океан с соленой водой. И это лишь вершина айсберга — еще множество спутников и карликовых планет могут содержать воду.

Млекопитающие Юрского периода

Долгое время считалось, что мезозойские млекопитающие, соседствовавшие с динозаврами, были достаточно примитивны и не обладали адаптациями к различным экологическим нишам. Однако в последнее время в Китае было обнаружено несколько весьма интересных юрских млекопитающих.

Авторы новой статьи в Science откопали еще двух юрских млекопитающих, крайне «продвинутых» с точки зрения эволюции.

Один из этих зверьков, найденный в отложениях средней юры (165 млн, лет) и отнесенный к новому виду Agilodocodon scansorius, судя по его когтям и лапам, постоянно жил на деревьях. Его резцы напоминают резцы современных обезьян Нового Света, которыми те добывают сок из деревьев. Длина Agilodocodon, которого можно считать древнейшим древолазающим млекопитающим, составляла 14 см, а вес — всего коло 27 грамм.

Другое животное, найденное в верхнеюрских породах (возраст 160 млн. лет) и отнесенное к виду Docofossor brachydactylus, было еще меньше и весило всего 13–17 грамм. Подобно современным африканским златокротам, Docofossor обладал широкими массивными пальцами с редуцированным числом фаланг. Другие особенности строения конечностей Docofossor также доказывают. что он был «мастером» по выкапыванию нор и может считаться древнейшим роющим млекопитающим.

Пещерное захоронение Италии

Британский археолог Джон Робб и его коллеги работали с костями 22 неолитических италийцев, главным образом детей. Эти останки были обнаружены в середине XX в. в сталактитовой пещере Скалория на юго-востоке страны. Вместе с костями в гроте нашли черепки, каменные орудия и кости животных.

Изучение этой пещеры показало, что в норме местные жители хоронили своих мертвецов в земле у дома или на окраине поселений. Но археологов заинтересовало, зачем древним обитателям Тавольере нужно было брать отдельные части скелета и относить их за 15–20 км, чтобы затем бросить в пещеру.

Кроме того особенности надрезов на костях из грота Скалория указывают на то, что с них срезали мясо. Причем делалось это спустя примерно 12 месяцев после первоначального захоронения.

По мнению археологов, срезание плоти было финальной частью длительного ритуала. Очищенные кости означали окончательное отделение покойного от мира живых — и останки бросались в пещеру, среди прочего мусора. Скорее всего, это был символический жест, указывающий на завершение перехода от жизни к смерти.

Что касается выбора самой пещеры, то тут. догадывается Робб, важную роль играло сходство между костями и сталактитами.

Возвращение останков в грот символизировало восстановление связи между настоящими и каменными костями. Вероятно, неолитические италийцы верили в то, что жизненные силы зародились под землей — или в то, что через гроты душа переходит в иной мир, считают ученые.

Подготовил К. Кириенко

Жизнь в созвездии Тельца

Астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики впервые обнаружили сложные органические молекулы рядом с молодой звездой из созвездия Тельца. Не исключено, что через небольшое по космическим меркам время в ее окрестностях зародится жизнь.

Открытие было сделано, когда астрономы изучали с помощью телескопа ALMA молодую звезду MWC 480, удаленную на 455 световых лет от Солнечной системы и расположенную в созвездии Тельца, где сейчас идут активные процессы звездообразования. По размерам звезда в 2 раза превосходит Солнце, а ее возраст составляет всего один миллион лет. Тем не менее, вокруг нее уже успел сформироваться протопланетный диск из пыли и газа.

Во внешней зоне этого диска, передняя граница которой лежит в 4,5 миллиардах километров от звезды, а задняя удалена от нее на 15 миллиардов километров, ученые обнаружили молекулы метилцианида (CH3CN) и его предшественника — цианистого водорода (HCN). Считается, что метилцианид благодаря содержащейся в нем углерод-азотной группе мог быть предшественником аминокислот при зарождении жизни на Земле.

Интересно, что область вокруг MWC 480, богатая метилцианидом, примерно соответствует поясу Койпера в нашей Солнечной системе, богатому ледяными кометами. По версии ученых, именно они в свое время принесли на Землю с окраин протопланетного диска метилцианид и другие ингредиенты, что сделало возможным появление жизни.

Если рядом со звездой MWC 480 возникнет каменистая планета, то такой же процесс может запуститься и там.

Астрофизики утяжелили Андромеду

Астрофизики доказали, что масса ближайшей к нам галактики — Туманности Андромеды (М 31) — может быть значительно больше, чем считалось ранее.

В исследовании ученые проанализировали поглощение ультрафиолета от 18 квазаров частицами кремния, содержащимися в газопылевых облаках в М 31. Компьютерное моделирование, проведенное учеными, указывает на то, что в гало Андромеды имеется газопылевая материя с общей массой до 40 миллиардов солнечных масс (это сравнимо с массой типичной карликовой галактики). Ранее эта величина не учитывалась, и считалось, что масса Андромеды составляет 400 миллиардов солнечных масс.

Астрономы полагают, что эта материя в течение длительного времени накапливалась на окраинах галактики, а ее распределение оказывает большое влияние на движение звезд в Андромеде.

Спиральная галактика Андромеда расположена на расстоянии около 2,5 миллиона световых лет от Земли в одноименном созвездии. Ее радиус превышает 120 тысяч световых лет (это более чем в два раза больше, чем у нашей Галактики).

Считается, что через пять миллиардов лет Андромеда, как самая крупная галактика в Местной группе, поглотит Млечный Путь.

Подготовил Н. Колесник

Разгаданная тайна Сатурна

Шестая по удаленности от Солнца планета системы находится на расстоянии примерно десяти астрономических единиц от светила. Газовый гигант в 95 раз тяжелее Земли, а полный оборот вокруг звезды совершает за 29,46 лет. Сатурн имеет сильное магнитное поле, обусловленное, как считается, циркулированием металлического водорода вокруг центрального твердого ядра планеты (состоящего из кремния, металлов и льда). Атмосфера планеты более чем на 96 процентов состоит из водорода, а также гелия и углеводородов. Вода в ней содержится в относительно небольших количествах, преимущественно в нижних слоях атмосферы.

С периодичностью примерно один раз в 29,5 лет в атмосфере Сатурна можно наблюдать так называемое Большое белое пятно протяженностью свыше десяти тысяч километров. Такие гигантские шторма в атмосфере планеты, при своем возникновении затмевающие ее кольца, ученые наблюдали при помощи телескопов, начиная с XIX века, но до сих пор не могли объяснить причины их возникновения.

И вот недавно для определения природы Большого белого пятна ученые воспользовались данными, полученными автоматической межпланетной станцией Cassini, которая с 2004 года находится на орбите Сатурна, и компьютерным моделированием атмосферы планеты.

Как установили ученые, причиной образования пятна является огромное облако водяною пара. Оно располагается в нижней части атмосферы планеты и закрывает собой нижележащие разогретые легкие газы, прежде всего водород и гелий, не давая им подняться выше.

С течением времени водяной пар охлаждается и становится еще тяжелее, а водород и гелий разогреваются еще больше. Это приводит к прорыву прослойки из водяного пара и ураганам, наблюдаемым на Сатурне.

НАСА испытывает летающую тарелку

НАСА назначило на 2015 год испытания деускорителя Low-Density Supersonic Decelerator (LDSD). имеющего дизайн летающей тарелки из фантастических фильмов и предназначенного для смягчения посадки на поверхность Марса.

Устройство должно обеспечивать торможение будущих космических аппаратов в условиях разреженной марсианской атмосферы.

Как ожидается, деускоритель на воздушном шаре поднимут на высоту 37 километров, а затем с помощью ракетного двигателя — до 55 километров, после чего LDSD начнет самостоятельное снижение.

Ожидается, что он приводнится в Тихом океане.

Для плавного спуска и маневрирования LDSD оснащен надувной частью и парашютом. Разработчики аппарата предполагают, что приводнение займет около 45 минут. Испытания планируется проводить на ракетной базе на гавайском острове Кауаи.

В ближайшем будущем агентство собирается использовать LDSD для своего нового ровера на Красной планете, который будет запущен до 2020 года.

Деускоритель создан в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене. 31 марта 2015 года агентство испытало систему устойчивости аппарата, вращая его с частотой 30 оборотов в минуту.

Подготовил Н. Колесник

Чувство юмора как результат полового отбора

Идея о том, что чувство юмора развилось у людей под действием полового отбора как средство демонстрации интеллекта, была сформулирована и теоретически обоснована в 2000 году эволюционным психологом Джеффри Миллером в получившей широкую известность книге «The mating mind».

То, что представители всех человеческих культур считают интеллект (наряду с добротой и пониманием) важнейшим критерием при выборе брачного партнера, — это установленный факт. Однако прямых фактических данных о наличии положительной корреляции между интеллектом и чувством юмора, как ни странно, до сих пор было очень мало, а без этого гипотеза Миллера выглядела уязвимой. Действительно ли шутки тем смешнее, чем выше интеллект шутника?

В эксперименте, проведенном американскими психологами, приняли участие 185 студентов. Интеллект участников определяли при помощи теста Равена. Участникам надо было придумать как можно более смешные ответы на три вопроса: «Если бы вы могли ненадолго оказаться в шкуре какого-нибудь животного, каким животным вы не хотели бы стать и почему?»; «Как сделать семейную жизнь увлекательной после первых двух лет?»; «Что будет с миром через сто лет?».

Оказалось, что, с учетом всех необходимых поправок, сильнее всего с чувством юмора коррелирует интеллект. Более слабая положительная корреляция выявлена между чувством юмора и «экстравертностью». Кроме того, было показано, что юноши в среднем шутят смешнее, чем девушки. Это согласуется с моделью полового отбора, предложенной Миллером.

Психопаты не реагируют на наказание

Результаты магнитно-резонансной томографии позволяют предположить, что психопаты не воспринимают наказание так, как другие люди. Это может быть причиной того, что для преступников с таким расстройством реабилитация не эффективна, как в случае с другими уголовниками.

Тем не менее, понимание неврологических предпосылок психопатии может улучшить методы вмешательства в детстве, когда психопатическое поведение выделяется из других мотивов совершения правонарушений. По словам доктора Найджела Блэквуда из Кингс-Колледжа, психопаты отличаются от обычных правонарушителей во многих аспектах. Если здоровые преступники сверхчувствительны к угрозе, вспыльчивы и агрессивны, то психопаты спокойны и слабо реагируют на угрозы, а совершаемые ими преступления являются преднамеренными.

В ходе эксперимента была проведена МРТ головного мозга 12 преступников-психопатов, 20 преступников с антисоциальными расстройствами, но не психопатией, и 18 здоровых законопослушных человек.

Преступники обвинялись или были осуждены в убийствах, изнасилованиях, нанесении тяжких телесных повреждений и т. д.

У психопатов обнаружилось меньшее количество серого вещества в частях мозга, отвечающих за сопереживание и обработку таких социальных эмоций, как вина и смущение. Также обнаружены отклонения в белом веществе в участках, которые отвечают за осознание награды и наказания. У других преступников мозг был такой, как у законопослушных участников эксперимента.

Удивление — мать учения

Философы говорят, что познание мира начинается с удивления. Значит ли это, что эффективность обучения будет выше, если окружающие нас предметы станут вести себя не так, как им положено?

Психологи из Университета Джонса Хопкинса провели с 11-месячными детьми несколько экспериментов, в которых дети должны были наблюдать за поведением обычных игрушек (мячиков, машинок и т. д.).

Но только в одном случае поведение предметов согласовывалось с привычной физикой, а в другом предметы вдруг начинали вести себя совершенно непонятным образом. Например, игрушечная машинка, скатывающаяся с игрушечной горки к какому-то препятствию, не упиралась в него, а проходила насквозь.

В статье в Science авторы пишут, что, столкнувшись с необычной ситуацией, дети лучше запоминали свойства объекта. Более того, странное поведение объекта побуждало детей активно исследовать его: например, ту же машинку начинали колотить о стол, как бы проверяя её прочность и твёрдость. Если же предмет внезапно зависал в воздухе, вместо того, чтобы упасть, как полагается, то и ребёнок начинал испытывать его, роняя с высоты. Можно сказать, что дети вели себя, подобно учёным, пытаясь воспроизвести странные свойства объекта, которые наблюдали до этого.

Пальцы выдают скандальность

Канадские психологи связали длину пальцев мужчин с их отношением к женщинам. Всего в 20-дневном исследовании ученых приняли участие 155 человек.

Ученые выяснили, что те мужчины, у которых отличаются длины указательного и безымянного пальцев, на треть реже проявляют скандальное поведение и более приятны в общении с женщинами, чем мужчины с совпадающими длинами пальцев.

Для этого ученые в своей работе вычисляли отношение длины безымянного пальца к длине указательного. Чем больше оно отличается от единицы (меньше ее), тем менее сварливым в беседе с женщиной (но не мужчиной) оказывался мужчина.

И наоборот: чем ближе к единице отношение длин пальцев наблюдалось у мужчин, тем более конфликтными они были, причем это наблюдалось в беседе с представителями обоих полов.

Обнаруженная у мужчин корреляция между соотношением длин пальцев и отношением к противоположному полу не обнаружена у женщин.

Японский магнитоплан побил рекорд

Японский магнитоплан превысил свой предыдущий рекорд скорости и на испытательной 40-километровой линии в префектуре Янамаси развил скорость 603 километра в час.

Как отмечают инженеры, протестированный поезд будет использоваться для регулярных перевозок пассажиров на несколько меньшей скорости в 500 км/ч. Но и этого достаточно, чтобы за 40 минут попасть из Токио в Нагою (обычному составу требуется 4,5 часа). Предыдущий рекорд был установлен 16 апреля на участке дороги из города Уэнохара в Фуэфуки, когда поезд компании Central Japan Railway разогнался до 590 километров в час.

Работа магнитоплана основана на явлении магнитной левитации: при движении состав удерживается в воздухе над поверхностью полотна при помощи электромагнитной силы. Это приводит к снижению сопротивления при его перемещении и достижению составом высоких скоростей.

Ожидается, что эксплуатация поезда начнется в 2027 году. Такой долгий срок ввода магнитоплана обусловлен экологическими соображениями, по которым подавляющая часть маршрута поезда будет проходить в тоннелях. Стоимость проекта превышает 70 миллиардов долларов.

Звук против огня

Двое американских студентов-инженеров построили огнетушитель, способный погасить пламя с помощью звука: низкие частоты отделяют топливо от кислорода.

Студенты Университета Джорджа Мейсона сконструировали аппарат на собственные деньги (около 600 долларов). Он состоит из собственно огнетушителя и рюкзака с элементами питания. Сначала студенты экспериментировали с большими колонками и высокими частотами, но в итоге лучший результат показали басы: частота в 30–60 герц.

Волна давления от звука «возбуждает» воздух, что позволяет эффективно отделять кислород от топлива. В частности, акустическое поле увеличивает скорость движения воздуха вокруг пламени. Чем выше эта скорость, тем тоньше становится пограничный слой пламени, и становится легче прервать процесс сгорания.

Сета Робертсона и Вьета Трана на создание гаджета вдохновил видеоролик Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA), где две мощных звуковых волны тушили огонь. Однако, в отличие от военных, студенты смогли реализовать эту идею в компактном аппарате. От стандартных огнетушителей его выгодно отличает отсутствие токсичных химикалий. Кроме того, он избавляет здания от ущерба, наносимого водой.

До выхода аппарата в массовое производство необходимо его усовершенствовать: пока прибор успешно борется лишь с небольшими очагами возгорания. В будущем изобретатели планируют устанавливать звуковые огнетушители на беспилотниках, парящих над лесными пожарами — низкочастотные звуки будут снижать интенсивность пламени и тем самым облегчать работу пожарным.

Прототип мотоцикла будущего

Известный японский производитель мототехники Yamaha представил свое видение мотоциклов будущего. Дизайнеры компании показали концептуальные транспортные средства, значительно отличающиеся от тех, которые традиционно ассоциируются с существующими предложениями.

Отличительной чертой прототипов серии 03GEN является наличие трех колес — двух спереди и одного сзади.

В 2007 году на автосалоне в Токио были представлены четырехколесные скутеры Tesseract, которые стали почти сенсацией.

Затем в 2013 году Yamaha показала трехколесные скутеры Tricity с подобным размещением колес. На следующий год они поступили в продажу и были хорошо приняты за устойчивость и отличное сцепление с дорогой. Нынешние прототипы свидетельствуют о том, что в компании продолжают работать в этом направлении.

Новая мототехника отличается от машин предыдущих поколений дизайном. Технические характеристики мотоциклов пока неизвестны, однако можно предположить, что они будут мощнее, чем у Tricity. Концепты также оснащены механизмом наклонения колес, который позволяет наклонять мотоцикл при поворотах без потери сцепления.

Ford сканирует знаки

Компания Ford анонсировала выпуск автомобилей с технологией Intelligent Speed Limiter, которая позволит водителям не обращать внимания на знаки ограничения скорости. Об этом сообщили представители автопроизводителя.

Новая система будет автоматически ограничивать скорость движения автомобиля, основываясь на показаниях камеры, встроенной в зеркало заднего вида. Принцип ее работы похож на работу круиз-контроля, но с одним важным отличием — скорость ограничивает не желание водителя, а данные, которые будут считаны камерой.

В числе преимуществ использования особо отмечается, что при необходимости снизить скорость торможение будет происходить настолько плавно, что ни водитель, ни пассажиры не почувствуют дискомфорта.

Intelligent Speed Limiter будет включаться нажатием кнопки на руле, а выключаться — касанием педали газа. Однако, учитывая большой объем штрафов, выписываемых водителям за превышение скорости в Британии, автопроизводитель рекомендует привыкать к езде с активированной системой.

Подготовил Л. Кольцов

Пересмотрены причины близорукости

Развитие близорукости в школьные годы можно предсказать по форме глазного яблока. При предрасположенности к миопии глаз вытягивается, принимая форму оливки или виноградины. Но, несмотря на успешную диагностику о причинах возникновения близорукости известно не так много как хотелось бы.

В новом исследовании по этой проблеме участвовали 4512 детей обоих полов, учившихся с первого по восьмой классы. Началось оно в Калифорнии в 1989 году и продолжалось до середины 1990-х. В итоговой выборке оказалось 36,2 процента белых американцев, 22,2 процента детей латиноамериканского происхождения, 16,2 процента афроамериканцев, 13,7 процента потомков выходцев из Азии и 11,6 процента индейцев.

Офтальмолог Карла Зэдник из Университета штата Огайо и ее коллеги определили 13 факторов риска развития близорукости к восьмому классу школы. Оказалось, что сильнее всего шансы на миопию повышает наличие этого заболевания у обоих родителей и рефракционная аномалия.

Что интересно — частое чтение или сидение перед экраном телевизора лишь минимально повлияло на близорукость у школьников.

Врожденная слепота не приговор

Здоровые младенцы учатся различать объекты (как правило, по форме и цвету) с того момента, когда впервые открывают глаза.

Когда ребёнку исполняется год, развитие зрения в целом завершается, хотя дальнейшая тонкая настройка идёт на протяжении всего детства.

Согласно распространённому у нейробиологов мнению, с возрастом мозг утрачивает способность адаптироваться, то есть после определённого срока он уже не может обработать входящие данные, с которыми прежде не сталкивался. Поэтому хирурги-офтальмологи часто отказываются лечить слепых от рождения детей, если им уже исполнилось семь лет. Таких малышей редко встретишь в более богатых странах, где катаракту удаляют как можно раньше, но в Индии их, к сожалению, очень много.

Проект «Пракаш» («свет» на санскрите) предполагает лечение и наблюдение за одиннадцатью такими детьми.

После операции по удалению катаракты пациентов проверяли на способность чувствовать контраст между оттенками серого — без чего, например, не прочитаешь этот текст. Дети рассматривали круги, квадраты и другие фигуры.

Тест предлагали дважды: вскоре после операции и через полгода. Из одиннадцати детей пятеро не продемонстрировали заметных улучшений, а у одного ребёнка зрение даже ухудшилось — вероятно, из-за послеоперационных осложнений. Тем не менее, пяти другим хирургия пошла на пользу, причём у двух детей, 11 и 15 лет, зафиксировано 30-кратное улучшение чувствительности к контрасту.

«Визуальные центры мозга остаются пластичными дольше, чем мы думали, и многие дети имеют шанс серьёзно повысить качество жизни»», — поясняет Эми Калия из Массачусетского технологического института.

Связь роста и болезней сердца

У людей невысокого роста с большей вероятностью развиваются заболевания сердечно-сосудистой системы. Врачи давно подозревали, что рост и риски для сердца взаимосвязаны. У людей небольшого роста чаще случаются инфаркты, возникает гипертония и диабет, чем у высоких людей. В ранних исследованиях пытались определить причину, сравнив рост, но этот метод не позволяет выяснить влияние курения, массы тела, питания и других факторов. В новом исследовании ученые сосредоточились на генах.

Ученые Лестерского университета (Англия) собрали данные на 65 тысяч человек со всего мира. У двух третей из них уже были инфаркты, а остальные были подвержены повышенному риску. Их сравнили с другой группой из 128 тысяч здоровых людей.

Сначала была определена взаимосвязь между заболеваниями и ростом: риск заболевания коронарных артерий увеличивался на 13,5 % на каждые 6,5 см уменьшения роста. Изучив 12 факторов риска, ученые пришли к выводу, что два из них связаны с генами, регулирующими рост.

Таким образом, ученые предупреждают людей невысокого роста, что им нужно больше, чем другим, обращать внимание на образ жизни.

Почему хрустят пальцы

Неважно, из-за нервов или по привычке, но множество людей время от времени хрустит суставами пальцев. О причинах самого хруста долго спорили в научном сообществе. И вот канадские и австралийские учёные, с помощью МРТ, снова взялись за изучение этого вопроса.

Кости, образующие суставы пальцев, защищены хрящом и окружены густой синовиальной жидкостью. Благодаря ей суставы двигаются свободнее. Со временем в ней растворяется углекислый газ, в результате чего возникают пузырьки, которые раздвигают кости. Долгое время считалось, что хруст, кстати, длящийся 310 миллисекунд, возникает из-за того, что пузырьки лопаются.

Тем не менее, доказать теорию не могли, поскольку ранее получаемые изображения были с низким разрешением и делались с задержкой. Исследователи захотели сделать высококачественные снимки в реальном времени.

Для эксперимента пальцы подопытных подключили к специальному аппарату, который растягивал их до щелчка в аппарате для МРТ. Выяснилось, что во время щелчка сустазы были дальше друг от друга, чем в исходном положении, а в промежутке оказалось что-то, что оставалось там во время щелчка.

Ученые предполагают, что это — пузырьки газа, которые формируются, когда кости трутся одна о другую. Именно их формирование ведет к появлению звука, хотя исследователям непонятно, почему хруст настолько громкий. Таким образом, хруст связан не с лопаньем пузырьков, а с их образованием.

Подготовил Ф. Туров

Иллюзии зазеркалья

Если встать перед зеркалом и помахать своему отражению левой рукой, отражение помашет в ответ правой. Мы так привыкли к этому явлению, что обычно даже не задумываемся, почему это происходит. Почему в отражении меняются местами только право и лево, но не верх и низ? Ведь зеркало одинаково отражает во все стороны. Ответ не так прост, как может показаться на первый взгляд.

Для начала убедимся, что проблема действительно существует. Вот вы стоите перед зеркалом. У Вас часы на левой руке.

Вы входите в зазеркалье, развернувшись на 180 вокруг вертикали, и становитесь рядом с отражением. Сравниваете расположение часов — лево и право поменялись местами.

Как же так получается? Первое что приходит в голову, это зависимость восприятия отражения от расположения глаз человека, которые расположены на оси лево-право.

Однако эта гипотеза ошибочна. Точно такие же ощущения испытывали бы существа с вертикальным расположением глаз или даже с одним глазом. В этом каждый может убедиться — посмотрите на своё отражение, закрыв один глаз. В зеркале от этого ничего не изменится.

Значит причина в другом. И поскольку ясно, что зеркало само по себе ничего менять не может — значит, всё дело в психике человека.

И действительно, как человек определяет, что есть лево, а что есть право? Чтобы нормально воспринимать своё отражение в зеркале, мы мысленно крутим себя вокруг вертикальной оси и представляем, что мы становимся на место своего двойника в зеркале. А наиболее естественный способ для этого перейти в «зазеркалье» при помощи ног. Соответственно ноги остаются внизу, а голова вверху. Не отдавая себе при этом отчёт, человек переходит по ту сторону зеркала, так как людям свойственно перемещаться.

Людям все равно, куда двигаться — на север, юг, на запад или восток, но человеку не всё равно вверху ли их голова, то есть в сознании человека существует особая вертикальная ось, параллельная силе притяжения. Все перемещения человека рассматриваются в первую очередь относительно этой оси.

Имей люди иную линию симметрии и привычку перемещаться, например, прыгая в нужную точку, переворачиваясь с ног на голову (меняя свой верх и низ), нам бы показалось, что в зеркале меняется верх и низ, а лево или право сохраняется в неизменности.

Иными словами асимметрия отражения это психологическая иллюзия, вызванная наличием особой оси не в зеркале, а в сознании человека.

В заключение можно вспомнить историю про двух мальчиков, которые договорились разогнаться на велосипедах навстречу друг другу и в самый последний момент повернуть и разъехаться один налево другой направо. Что произошло дальше догадаться несложно.

Зеркало меняет лево и право.

При перемещении «с ног на голову» зеркало меняет низ и верх.

Игорь Остин

Не верь глазам своим

Иллюзия Пизанской башни

На первый взгляд кажется, что башня справа наклонена больше, чем башня слева, однако на самом деле обе эти картинки одинаковые. Причина кроется в том, что визуальная система рассматривает два изображения как часть единой сцены. Поэтому нам кажется, что обе фотографии не симметричны.

Иллюзия «Стена кафе»

Если выдумаете, что все линии изогнуты, то вы ошибаетесь, на самом деле они параллельны. Иллюзия была обнаружена Р. Грегори в кафе Wall в Бристоле. Отсюда и пошло ее название.

Кубики

Это маленький куб в комнате или же большой куб с выпиленным куском?

Верх или низ

Куда движется кот? Вверх по лестнице, или вниз?

Высота и ширина

Эту иллюзию знает каждая женщина. Горизонтальные полоски полнят, вертикальные делают стройнее.

Попробуй переверни

Наш мозг редко сталкивается с перевернутыми изображениями, поэтому не может заметить искажения в них.