Открытия и гипотезы, 2015 №03

Зубы как алмаз

Физиологи выяснили, что зубчики морских улиток состоят из рекордно прочного вещества. Объектом исследования специалистов из Портсмутского университета стали зубчики брюхоногих моллюсков. Они располагаются на радуле, особом органе, которым эти существа соскребают водоросли с камней и других объектов. Авторы исследования выпиливали из зубчиков миниатюрные образцы и затем тестировали их прочность с помощью атомно-силового микроскопа.

Опыты показали — для того, чтобы разломить зубчик, требуется приложить усилие, эквивалентное 5 гигапаскалям — примерно под таким давлением углерод превращается в алмаз в толще Земли.

Особые свойства зубчикам придает железосодержащий минерал гетит, выстроенный в длинные волокна. Они пронизывают трехмерный белковый матрикс. Интересно, что с увеличением размеров зубчиков их прочность не убывает, тогда как в случае обычных материалов при этом появляются микротрещины, негативно сказывающиеся на качестве изделий.

Уже сейчас ясно, что материал из зубчиков моллюсков превосходит по своей прочности высокопрочное вещество кевлар, применяемое для изготовления бронежилетов. Авторы работы считают, что аналогичная структура может быть использована при производстве новых синтетических волокон, которые найдут применение в автомобилестроении и других отраслях промышленности.

Электронная кожа

Магниторецепция (способность напрямую ощущать магнитное поле) помогает бактериям. насекомым и даже некоторым животным (птицам и акулам) использовать эти явления природы для ориентации и перемещения в пространстве. Чтобы наделить такой способностью человека, ученые из дрезденского Института исследований в области твердого тела и материаловедения имени Лейбница вместе со своими японскими коллегами разработали электронную кожу, реагирующую на статичные и динамичные магнитные поля.

Новые магниторезистивные датчики в толщину не превышают двух микронов, а весят всего три грамма (на квадратный метр кожи). Устройства также отличаются гибкостью (радиус изгиба — меньше трех микрон). Их работоспособность не пострадает даже если смять их, как лист бумаги.

«Мы продемонстрировали датчики, пригодные для мягких роботов и медицинских имплантатов, а также придающие магнитную функциональность носимой на коже электронике. Сверхгибкие магнитные датчики представляют собой незаметное средство для ориентации в пространстве», — пишут учёные.

Подготовил Н. Серов

Конкуренты Чингисхана

Часто великие правители прошлого имели множество детей. Но обычно не бывает так, чтобы их сыновья сами становились отцами многих мужчин. Создание таких сильных генетических линий часто зависит от социальной системы, в которой властные мужчины могли быть отцами детей множества женщин.

Теория о «потомках» Чингисхана имеет прочные, хоть и косвенные основания. В 2003 году команда под руководством Криса Тайлер-Смита, эволюционного генетика из Института Сенгера в Хинкстоне (Великобритания), выяснила, что 8 % мужчин в 16 азиатских популяциях (и 0,5 % в масштабах планеты) имеют почти идентичную последовательность У-хромосом.

Кроме Чингисхана и его потомков-мужчин, исследователи ранее определили основателя ещё одного генеалогического древа. Речь идёт о Гиочанги, который был дедом Айсиньгиоро Нурхаци, основателя династии Цин (последняя императорская династия Китая). В результате новых исследований определены ещё 11 последовательностей У-хромосом, каждая из которых была распространена в более чем двадцати геномах. Используя различия ДНК в распространённых последовательностях, которые накапливаются с течением времени, удалось примерно определить, когда жили основатели рода. Предполагается, что мужчины-основатели жили в тех регионах, где их генотипы были наиболее распространены и разнообразны.

Учёным удалось подтвердить линии Чингисхана и Гиочанги. Ещё девять линий локализуются по всей Азии: от Ближнего Востока до юго-восточного уголка этой части света. «Родоначальники» этих линий жили между 2100 г. до н. э. и 700 г. н. э.

Те «отцы-основатели», которые жили между 2100 и 300 гг. до н. э., были членами как оседлых аграрных обществ, так и кочевых культур на Ближнем Востоке, в Индии, Юго-Восточной и Центральной Азии. Время их жизни совпадает с существованием иерархических. авторитарных обществ в Азии.

Памятник Чингис Хану в Улан Баторе. На возведение памятника ушло 250 т нержавеющей стали. Это самая большая конная статуя в мире (высота памятника — 40 м без учета 10-метрового постамента).

Маньчжурский князь Гиочанги (умер в 1582 г.)

_{Подготовил М. Стеценко}

Знаете ли вы, что…

ILY — аббревиатура, означающая в американском языке жестов фразу I Love You (Я тебя люблю). Этот жест возник среди глухих школьников, чтобы с помощью пальцев создать знак из сочетания букв: I, L и Y (I Love You). Знак несколько похож на жест, называемый «Коза», отличие — в положении большого пальца руки. Считается, что жест появился в начале XX века, но активно стал применяться в сурдопедагогике в 1970-х годах.

* * *

Если лист бумаги сложить 42 раза, то толщина свертка будет равняться расстоянию от Земли до Луны.

* * *

Типперэри Хилл — район в городе Сиракьюс, штат Нью-Йорк (США), в основном заселённый иммигрантами из Ирландии.

Достопримечательностью является уникальный светофор, установленный в 1925 году. Тогда ирландская молодежь района, возмущаясь, что «ирландский» зелёный цвет находится под «британским», постоянно разбивала стёкла светофора, требуя, чтобы цвета располагались наоборот: зелёный выше красного. Но государственный закон, в частности для того, чтобы избежать путаницы для больных дальтонизмом противился такому «перевороту». Противостояние длилось до марта 1928 года, пока район не получил окончательное разрешение на изменение порядка цветов, который сохраняется на этом светофоре и по сей день.

* * *

Мы не можем дышать и глотать одновременно.

* * *

Сам или хатсам — умирающая разновидность северовьетнамской народной музыки вроде украинских кобзарей. Сам предположительно возникло в XIV веке, во время правления династии Чан и получило распространение по всему северу страны. По традиции сам исполняли слепые певцы и певицы, скитавшиеся из города в город и жившие за счёт исполнительского искусства. Они часто аккомпанировали себе на данбау или данни, иногда исполнители образовывали ансамбли.

* * *

С тех пор, как Плутон был открыт, и до того момента, когда его лишили статуса планеты, он не завершил ни одного оборота вокруг Солнца.

* * *

Пуйя Раймонди — вид злакового растения известного также под названием «Королева Анд» растёт на высотах 3000–4800 м, где обычно очень холодно, а почвы дренированные и каменистые. Отличается необычным соцветием высотой до 10 м. Цветонос имеет более 8 тысяч беловато-зелёных цветков; отцветающие цветки окрашиваются в пурпурный оттенок. Растение цветёт лишь на 80—150 годах жизни и погибает после плодоношения. Растение производит 8—12 млн. переносимых ветром семян, но обычно лишь несколько из них прорастают.

Разное

Медики из американского штата Флорида уверяют, что всего одна минута физических упражнений в день может спасти жизнь пенсионера. По их словам, ежедневные занятия даже на протяжении самого короткого промежутка времени могут существенно снизить вероятность инсульта или инфаркта миокарда. Для того, чтобы сделать это заявление, учёными было собрано и проанализировано большое количество материалов. И они смогли выяснить, что регулярные, пусть и непродолжительные занятия спортом могут оказать существенное влияние на процесс нормализации артериального давления, а также уровня холестерина. При этом физическими упражнениями считались даже работа по дому, садоводство и т. п.

* * *

Шведские специалисты провели масштабное исследование, в рамках которого были проанализированы данные более 49 тысяч человек. Оказалось, что чем выше был уровень IQ, тем реже человек пил и наоборот. Те, кто не мог похвастаться высоким уровнем интеллекта, чаще умирали от причин, связанных с алкоголизмом.

* * *

Джонти Гурвиц — физик, художник-экспериментатор, а также совладелец компании Wonga, которая выдает дорогие краткосрочные кредиты, — создал самую маленькую оригинальную скульптуру в мире, названную «Доверие». Эту женскую фигуру, чьи габариты составляют всего 80x100x20 микрон, можно разглядеть в игольном ушке только с помощью растрового электронного микроскопа. Создание шедевра началось со сканирования женщины-модели. Потом изображение напечатали на 3D-принтере по методу, разработанному в Технологическим институте Карлсруэ (Германия).

* * *

Япония собралась до 2020 года потратить на внедрение роботов в сельское хозяйство, медицину и строительство около 20,3 миллиарда долларов. Как ожидается, роботы придут на помощь стремительно стареющему населению Японии. Так, они будут задействованы в транспортировке лежачих больных и помощи медперсоналу. Новые роботы постепенно станут заменять человека там, где это окажется возможным.

* * *

Взаимосвязь между сном и познавательными функциями была хорошо изучена многими учеными. И все больше исследователей склонны считать, что сон влияет на обучение и способность памяти. В новой научной работе Майкл Скаллин отметил, что при старении мы склонны спать меньше и тем самым у нас меньше «медленного сна», который, как известно, играет огромную роль в формировании памяти.

Майкл Скаллин с соавторами проанализировали, сколько часов спят люди разного возраста, как долго они засыпают, как часто они просыпаются среди ночи и как они себя чувствуют в течение дня. В своем исследовании они обнаружили, что те, кто спал хорошо в среднем возрасте, имели хорошие когнитивные функции даже спустя 28 лет, — утверждает Скаллин. Хотя качество сна в более старшем возрасте не влияет на память, однако предыдущие исследования показывают, что хороший сон может способствовать улучшению здоровья сердечно-сосудистой системы и уменьшить риск ряда других заболеваний.

ИЗ ТЬМЫ ВЕКОВ

Древние грызуны кусались как тигры

Британские палеонтологи из Университета Йорка измерили силу челюстей крупнейшего грызуна в истории Земли. Объектом исследования стал вымерший грызун Josephoartigasia monesi. считающийся крупнейшим представителем данного отряда. Вес его тела составлял около тонны, а длина резцов доходила до 30 сантиметров. В 2007 году в Уругвае ученые обнаружили хорошо сохранившийся череп этого существа, жившего около 3 миллионов лет назад.

Авторы статьи отсканировали череп с помощью компьютерного томографа и создали компьютерную модель недостающей нижней челюсти. Затем ученые вычислили, что древний грызун сжимал челюсти с силой 1400 N. С такой же силой это делают современные тигры.

Резцы Josephoartigasia могли выдерживать нагрузку в три раза большую, чем тигровые зубы. Это значит, что ископаемое существо использовало их не только для обработки пищи, но также для выкапывания кореньев и для обороны от хищников. По своим функциям, считают авторы работы, резцы Josephoartigasia напоминали бивни слонов.

Антарктические табуны

Палеонтологи из Аргентины обнаружили древнейшие останки антарктических млекопитающих. Они принадлежат копытным животным, которые перебрались в Антарктику из Южной Америки через несколько миллионов лет после вымирания динозавров.

В наши дни в Антарктике из-за ее сурового климата не живет ни один вид наземных млекопитающих. Однако в начале эоцена на этом континенте было гораздо теплее, так что его покрывали субтропические леса, а по берегам даже росли пальмы.

Исследователи обнаружили костные фрагменты на острове Сеймур, который расположен у Антарктического полуострова. Они происходят из нижних слоев формации Л а Мезета, возраст которых составляет 55,3 миллиона лет. Фрагмент зуба и фалангу пальца неизвестного плацентарного — это всё, что попало в руки ученых — можно считать останками древнейших млекопитающих Антарктики.

Зуб принадлежал копытному Notiolofos из отряда Utopterna. Эти существа, внешне напоминавшие верблюдов и лошадей, обитали в Южной Америке и были очень разнообразны в кайнозое. Находка доказывает, что литоптерны перебрались в Антарктику уже в начале эоцена, успев сделать это до окончательного распада Гондваны. Миграция происходила из Патагонии по сухопутному мосту, закрывшемуся в начале палеогена.

Подготовил К. Кириенко

Найдена магическая книга

Опубликована расшифровка древнеегипетской магической книги возрастом около 1300 лет. В ней нашли отражения как христианские, так и гностические верования. Перевод рукописи подготовлен австралийскими специалистами из Университета Маккуори.

Впервые египетская книга, представляющая собой 20 сшитых листов пергамента, попала в руки исследователей еще в 1981 году, когда Университет Маккуори купил ее у торговца древностями. Место происхождения книги неизвестно, однако судя по особенностям используемого в ней коптского диалекта, она была написана в городе Гермополисе, который располагался в верхнем течении Нила.

Всего рукопись содержит 27 заклинаний на разные случаи жизни, в том числе любовные чары и магические формулы, которые надо произносить при болезни. По мнению ученых, манускрипт был настольной книгой практикующего мага-мужчины. Например, как следует из книги, чтобы подчинить кого-либо своей воле, маг должен был прочитать заклинание над двумя гвоздями и затем вбить их в правую и левую балки дверного косяка своей жертвы.

В заклинаниях VII–VIII веков нашли отражение верования поклонников Сета (Сифа), третьего сына Адама и Евы, которому поклонялись некоторые гностические секты той эпохи.

Египетская «леди с драгоценностями»

Испанские археологи обнаружили в Египте мумию женщины со множеством золотых и серебряных украшений. Находка датируется эпохой Среднего царства (2137–1781 гг до н. э.).

Археологи расчищали несколько гробниц, ограбленных в древности, когда обнаружили, что в одной из камер обвалилась часть крыши. «Большой камень, который упал до того, как гробница была ограблена, раздавил и погрёб нетронутый ранее саркофаг со всем содержимым», — говорит руководитель раскопок Мириам Секо.

Когда археологи убрали камень, они обнаружили деревянный саркофаг и сильно повреждённую мумию женщины. «Она всё ещё носила удивительные украшения, которые прикрепили в процессе мумификации», — отмечает Мириам Секо.

Мумию прозвали «Леди с драгоценностями». Женщине было от 30 до 40 лет, когда она умерла. Вероятно, «Леди» имела высокий социальный статус. Её похоронили с ожерельем, в котором чередовались полудрагоценные камни и золотые пластины. Была у неё также золотая подвеска в виде раковины. Кроме того, на руках «Леди» носила золотые проволочные браслеты, а на щиколотках — серебряные.

Подготовил К. Кириенко

НЕИЗВЕСТНАЯ ПРИРОДА

Когда нападают зомби

Все знают кто такие «зомби». Это «ожившие человеческие трупы, питающиеся человеческой плотью». В фильмах ужасов всегда ставится дилемма: либо мы их, либо они нас. Реален ли зомби-апокалипсис, хотя бы теоретически?

«Математическое моделирование «вспышки» Зомби-инфекции»», — так называется статья, опубликованная в научном журнале Infectious Disease Modelling Research Progress. Используя системы дифференциальных уравнений и набор общих представлений о зомби, почерпнутых из современной культуры (из книг, фильмов и компьютерных игр), авторы показывают, что в случае вспышки зомби-инфекции невозможно равновесие: сосуществование людей и зомби на протяжении длительного времени. Либо мы их уничтожим, либо они нас: наступит зомби-апокалипсис и конец цивилизации. Причем для выживания человечеству необходимо уничтожить всех зомби как можно быстрее. Строгий карантин, скорее всего, не поможет