Science. Наука
27 мая 2019
Видео: опасны ли черные дыры для Земли
Черные дыры — объекты в космосе, сила притяжения которых настолько велика, что преодолеть ее невозможно даже со скоростью света — поглощают все, что встречается им на пути. Возникает резонный вопрос: может ли наша планета оказаться в списке жертв?
Каждый раз, когда мы видим новость об обнаружении новой черной дыры в Галактике, невольно становится страшно: угрожает ли нам что-нибудь? Из этого видео вы узнаете, как устроены черные дыры, что происходит с объектом, который попадает в ее радиус и грозит ли Голубой планете встреча с этим «пылесосом космоса».
Сейчас у ученых есть только два способа измерения черных дыр — либо с помощью их массы, либо с помощью скорости вращения. Скорость вращения может составлять от 0 до 1, и, к примеру, недавно обнаруженная черная дыра в бинарной звездной системе под названием 4U 1630-47 вращается со скоростью 0,9. Теория Эйнштейна подразумевает, что если черная дыра вращается достаточно быстро, то она способна заставить вращаться пространство вокруг себя.
Норвежские круизные лайнеры вскоре будут работать на мертвой рыбе
Звучит безумно, но норвежский круизный оператор Hurtigruten утверждает, что времена, когда корабли производили большое количество парниковых газов и загрязнений, скоро будут позади.
В этой идее есть смысл: так, в Норвегии рыбная промышленность находится на высоком уровне, а остатки и отходы от нее могут пригодиться для производства топлива — жидкого биогаза.
«То, что другие считают проблемой, мы рассматриваем как ресурс. Внедрив биогаз в качестве топлива для круизных судов, Hurtigruten станет первой круизной компанией, снабжающей корабли топливом, не содержащим ископаемых», — утверждает исполнительный директор компании Дэниел Скьельдам (Daniel Skjeldam).
Процесс создание такого топлива сопровождается резким и неприятным запахом. Его конечный продукт представляет собой смесь различных газов, которые образуются, когда органическое вещество разрушается без кислорода. В итоге главным образом остаются метан и двуокись углерода, но также может содержаться небольшое количество сероводорода, что придает ему запах тухлых яиц. Этот биогаз можно очистить, а затем сжижать, создавая жидкий биогаз.
Это, безусловно, правильный шаг, но биогаз пока не стал главным источником возобновляемой энергии, поскольку не подходит для всех видов топливной системы. В Hurtigruten заявили, что планируют инвестировать создание шести совершенно новых судов, которые, помимо батарей и сжиженного природного газа, будут работать на биогазе. По словам представителя компании, первый корабль может быть готов уже в следующем году.
Все это — часть амбициозного плана Hurtigruten, 125-летней компании, владеющей 17 круизными судами, по полному избавлению от углерода к 2050 году. Заявление об инвестициях появилось после новости о том, что капитан круизного корабля P&O был оштрафован на 100 тысяч евро за сжигание топлива, содержащего серу, тем самым был превышен установленный европейский лимит.
Впервые созданная генетическая карта каннабиса показала возможность его применения в медицине
Выяснилось, что тетрагидроканнабинол (ТГК) и каннабидиол (КБД) — биологически активные вещества, которые производит каннабис — возникли из-за древней колонизации генома растения вирусами.
Сотрудники Университета Торонто рассказывают, что эта находка стала лишь одной из целого ряда открытий, которые удалось сделать благодаря долгожданной карте генома каннабиса, где подробно описывается расположение генов на хромосомах. Среди других открытий значится обнаружение гена, ответственного за производство каннабихромена (CBC) — менее известного каннабиноида, который также можно использовать в качестве каннабинола. Результаты работы опубликованы в журнале Genome Research.
«Карта хромосом станет главной базой для дальнейших исследований, которые, несмотря на широкое распространение и повсеместное использование каннабиса, отставали от изучения других культур из-за ограничений в законодательстве», — говорит соавтор исследования Тим Хьюз (Tim Hughes).
Новая карта показывает, как конопля и марихуана, которые принадлежат к одному виду Cannabis sativa, развиваются как отдельные штаммы с различными химическими свойствами. Растения каннабиса, выращенные для изготовления наркотиков (марихуана), изобилуют психоактивным веществом ТГК, в то время как конопля производит каннабидиол или КБД, известный своим лекарственным потенциалом. Некоторые используют КБД для облегчения боли, а сам каннабидиол тестируется в качестве средства лечения эпилепсии, шизофрении и болезни Альцгеймера.
Ферменты, вырабатывающие ТГК и КБД, кодируются генами синтаз THCA и CBDAсоответственно. Они обнаружены на шестой хромосоме из десяти, в которые «упакован» геном каннабиса. Ферменты окружены обширными областями искаженной ДНК, поступающей из вирусов, которые колонизировали геном миллионы лет назад. Эта вирусная ДНК, или ретротранспозоны, создала свои копии, которые распространились по всему геному, перемещаясь в ДНК клетки-хозяина.
Исследователи полагают, что дублирование гена ранних синтаз и расширение ретротранспозонов заставило каннабис разделиться на химически различные типы, разницу в которых позже обнаружили люди, отбирая те растения по принципу их воздействия — например, по высокому уровню ТГК.
Последовательности генов для синтаз THCA и CBDA почти идентичны, что подтверждает идею о том, что они происходят из одного и того же гена, который был продублирован миллионы лет назад. Со временем одна или обе копии генов были скремблированы путем вторжения в ретротранспозоны и, развиваясь параллельно друг другу, начали производить два разных фермента — синтазы CBDA, обнаруженной у конопли волоконного типа и THCA-синтазы в марихуане.
«У ученых по-прежнему связаны руки из-за ограничений в изучении этого вида, однако легализация и ожидаемое за ней снятие строгого регламента исследований обеспечат возможности для проведения дополнительных тестов. И Канада на сегодня лидирует в этом вопросе», — подытоживают исследователи.
Неандертальцы неоднократно спаривались с современными людьми
Новое исследование показало, что неандертальцы многократно спаривались с анатомически современными людьми и производили потомство.
Исследователи из Университета Темпе обнаружили доказательства того, что неандертальцы часто спаривались и производили потомство с анатомически современными людьми, тем самым опровергнув более раннее исследование. В своей работе, опубликованной в журнале Nature Ecology and Evolution, Фернандо Вилланеа и Джошуа Шрайбер описывают проведенный ими генетический анализ восточноазиатских и европейских народов и то, как они отличаются от людей из других регионов.
За последние годы ученые выяснили, что ранние люди, вышедшие из Африки, столкнулись с неандертальцами, жившими на территории современных Европы и Восточной Азии. Сравнив ДНК неандертальцев с ДНК современных людей, исследователи обнаружили, что имело место по крайней мере одно спаривание, в результате которого было произведено потомство. Это отразилось на человеческой ДНК: примерно два процента ДНК современных неафриканских людей принадлежат неандертальцам. Также в новом исследовании содержатся свидетельства того, что такой случай был далеко не один.
Их выводы вполне логичны, учитывая то, что анатомически современные люди и неандертальцы сосуществовали на протяжении почти 30 тысяч лет. Другое недавнее исследование также указало на то, что имели место многократные союзы, производившие потомство: у некоторых людей из Восточной Азии, например, обнаружилось до 20 процентов больше неандертальской ДНК, чем у чистокровных европейцев.
Ученые сосредоточились на одной цели: выяснить, было ли спаривание единичным или нет. Они проанализировали данные проекта 1000 Genomes Project, вычислив количество неандертальской ДНК в генетическом материале добровольцев. Первым шагом было разделение данных между людьми европейского и азиатского происхождения. Это предполагало, что у обеих групп присутствуют следы многократных ранних спариваний. Затем исследователи создали симуляции, которые показали итоги разных значений между двумя группами. Далее данные, полученные из симуляций, были введены в алгоритм машинного обучения, который показал закономерность наследования ДНК на основе числа скрещиваний.
Исследователи пришли к выводу, что, скорее всего, между неандертальцами и людьми из Европы и Восточной Азии имели место неоднократные эпизоды скрещивания.
Ученые объяснили, почему в престарелом возрасте здоровье женщин хуже, чем у мужчин
Наука давно задавалась вопросом, почему здоровье женщин в пожилом возрасте гораздо хуже, чем у мужчин, учитывая, что шанс мужчины умереть в любом возрасте выше (парадокс «male-female, health-survival»). По мнению ученых, дело в генах, которые идут на пользу одному полу, но вредят другому.
Исследователи из Университета Эксетера использовали математические модели и данные экспериментов на мухах и обнаружили, что такие гены могут легко распространяться, если они вступают в силу после того, как женщина выходит из репродуктивного возраста. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.
«Общие гены связывают два пола вместе в эволюционном «перетягивании каната»: селекция пытается направить женщин и мужчин в разных направлениях, однако общий геном предполагает, что благополучие одного пола повлечет за собой недостатки у другого и наоборот. Однако, после того как женщины достигают менопаузы, любые гены, которые улучшают физическое состояние мужчины в престарелом возрасте, будут копиться и негативно сказываться на организме женщины», — рассказывает профессор Дэвид Хоскен (David Hosken) из Университета Эксетера.
По словам ученого, важным фактором служит то, что выживание и физическое здоровье это не одно и то же. Накопление генов, полезных для мужского самочувствия в конце жизни, зависит от их способности к оплодотворению после преодоления женщинами менопаузы.
Проанализированные исследователями данные в экспериментах на плодовых мушках (drosophila) подтверждают результаты математических моделей, высчитанных на людях, поскольку гены, которые бы помогали мужчинам сохранять способность оплодотворения в старости, как правило, негативно отражались на здоровье женщин.
Парадокс здоровья и выживаемости мужчин и женщин (the male-female health-survival paradox) — явление, наблюдаемое в современном обществе: женщины живут дольше, но вместе с тем они чаще страдают от тех или иных форм инвалидности и демонстрируют более низкие показатели общего состояние здоровья, чем мужчины.
По мнению специалистов, этот факт имеет далеко идущие экономические, социологические и медицинские последствия. Различные данные свидетельствуют о том, что мужчины умирают в более молодом возрасте, чем женщины, несмотря высокие показатели здоровья — это происходит из-за биологических и экологических различий, которые включают в себя различные поведенческие, культурные и социальные факторы.
