Данные с Луны. Терапия Паркинсона. Кольца Алисы. Бутылочное горлышко у предков. Новости QWERTY №271
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY. Меня зовут Владимир, и уже третий выпуск подряд мы начинаем с Луны. На этот раз потому, что индейская миссия Чандраян 3 передала интересные данные. Кроме сделанного луноходом изображения поверхности, которых мы будем честны, видели уже немало, есть кое-что еще: посадочный модуль Викрам измерил температуру реголита, причем впервые такие данные получены с Южного полярного региона, где Индия и посадила свой аппарат.
Инструмент экрана-щуп, оборудованный термодатчиками, может погружаться в реголит на 10 см. Напомню, что лунный день и лунная ночь длятся по 14 дней, температура колеблется от -170 до +27 градусов Цельсия в зависимости от освещенности. Речь, конечно, о температуре поверхностного слоя, потому что атмосфера Луны крайне разрежена и не может удерживать температуру. Загорать было бы неудобно.
И вот так выглядит график, полученный по результатам измерения Викрама. Учёные рассчитывали, что при полярии температура поверхности составит порядка 20-30 градусов, но она оказалась выше 50 и более градусов. Что ж, это интересно! Жаль, что мы не можем получить данные с большей глубины. Таким инструментом обладала, например, Луна 25. Считается, что там, под многометровым рыхлым слоем реголита, могут находиться залежи водяного льда. А если температура будет достаточно высокой, то на определенной глубине, возможно, будет даже жидкая фаза. Вряд ли речь идет о том, что там следует искать жизнь. Нет, но использовать такую среду для целей будущих колонизаций определенно есть.
И еще кое-что: луноход Прогьян, кстати, тоже прислал данные о составе реголита. Помните же, у него был спектроскоп и спектрометр? Помимо стандартных алюминия и железа, Хрома и кальция, он обнаружил еще и серу, чего ранее орбитальные зонды не засекали. А 26 августа сейсмограф, который спускаемый модуль выставил на поверхность, зафиксировал события, которые потенциально могут быть лунотрясением. Например, от напряжений в лунной коре. Не то чтобы это было уникальное событие: сейсмографы на Луне работают с 1969 года. Но по остальным двум пунктам мы действительно получили неожиданные данные.
Посмотрим, что будет дальше. Ну а говоря о самых интересных новостях науки за предыдущую неделю, можно сказать, что они обычно действительно довольно неожиданные, но всегда очень ожидаемые. И как обычно, все ссылки на источники и подробности в описании.
[музыка]
Одно из наиболее неприятных нейродегенеративных заболеваний, которые может развиться с возрастом, — это болезнь Паркинсона. Не смертельно, по крайней мере, поначалу, но довольно медленными темпами у человека возникают нарушения в работе нервной системы. Тремор, то есть дрожание конечностей, головы, сложности с контролем движений мышц, иногда даже психические расстройства. Лекарства нет, а терапия со временем теряет эффективность. Обычно болезнь диагностируют после 55, но бывает и ранее, начало, вот как у Майкла Джея Фокса.
Причина кроется обычно в поражении нейронов, ответственных за выработку нейромедиатора дофамина. И без дофамина начинается торможение сигналов в ряде отделов головного мозга. Обычно к моменту постановки диагноза поражено от 50 до 80 процентов таких нейронов. Однако еще несколько лет назад был успешно проведен эксперимент, в котором пациенту были пересажены нейроны, перепрограммированные прямо из его собственных клеток кожи. Они вырабатывали дофамин и восполняли его недоста. С пациентом было все хорошо: прогресс его болезни замедлился.
Поэтому следующим шагом решили провести клинические испытания такой клеточной терапии. И в первой стадии принимали участие 12 человек. В экспериментах работали с эмбриональными плюрипотентными стволовыми клетками, из которых можно получить практически любой тип клеток. Их превратили в предшественники нейронов, ответственных за выработку дофамина, а затем имплантировали в мозг пациентов. Кому-то чуть больше, кому-то меньше — от одного до почти 3 миллионов клеток. Такие нейроны призваны встраиваться в нейронные сети и улучшать моторные и немоторные функции. Все нейроны прижились, как показала позитронно-эмиссионная томография. Побочных эффектов на протяжении года не возникало.
Эффект от процедуры тоже имелся. Выражался он в том, что у пациентов их плохое время, когда наблюдаются тяжелые симптомы, сократилось почти на 2 часа в день, а время, когда симптомы в легкой стадии, наоборот, увеличилось чуть больше чем на 2 часа в день. У пациентов с большим количеством пересаженных нейронов, тем, кому пересаживали поменьше, результат тоже был поменьше, но был. Так что первая стадия клинических испытаний, которая в целом вообще-то призвана просто проверить безопасность методики, признана успешной, а вторая запланирована на 24-й год. Называется такая клеточная терапия Бенда Не Процела, а стоит за ней Bayer.
Каждому из смотрящих это видео исключительно повезло. И не только потому, что вы получаете качественный контент. Нет, цепочка случайных совпадений привела к созданию сотен пар в разных поколениях, чтобы на верхушке этой пирамиды оказались именно ваши родители. Во время вашего зачатия из миллионов сперматозоидов до цели добрался один конкретный. В конце концов, вы смогли просто дожить до этого момента. Ценность каждой случайности необычайно велика.
Но есть такие, которые повлияли на все человечество целиком. И события, которым я расскажу сейчас, позволило человечеству практически уцелеть. С другой стороны, оно же привело к тому, что у нашей популяции небольшое генетическое разнообразие. Несмотря на все внешние отличия, люди различаются между собой гораздо меньше, чем многие обезьяны, например, шимпанзе. Такое происходит, когда где-то в прошлом остается очень небольшое количество особей, от которых впоследствии и продолжается дальнейший род.
Такое, например, могло произойти в результате извержения супервулкана несколько десятков тысяч лет назад, которые погубило большую часть живших рода людей какой-то конкретной популяции. Для того чтобы заглянуть почти на миллион лет в прошлое, ученые из Китая разработали модель расчета численности человеческой популяции на основе анализа современных геномов. В исследованиях участвовали 3000 людей из Африки и не из Африки. В результате выяснилось, что в прошлом был период, когда от всей африканской популяции на всей Земле осталось примерно 1300 человек, способных размножаться. Произошло такое "бутылочное горлышко" примерно 900 тыс. лет назад, и такой размер популяции сохранялся на протяжении чуть более сотни тысяч лет.
До этого события популяция составляла около ста тысяч человек, а вот затем резко сократилась в 77 раз. 100 тысяч лет понадобилось для того, чтобы популяция как-то вот собралась и начала восстанавливаться. Нам очень повезло, что она все-таки смогла это сделать. И что нашлись люди, которые смогли выжить. Считается, что как раз тогда и произошло сокращение нашего генетического разнообразия на 66 процентов. У неафриканской популяции такого не случилось. Однако и размер её был незначителен: на тот момент он составлял примерно полторы тысячи человек.
Скорее всего, в "бутылочное горлышко" людей загнали климатические изменения. В конце нижнего плистоцена наблюдается провал в обнаружении ископаемых останков не только людей, но и обезьян — и в Африке, и в Евразии. Авторы работы также считают, что как раз в результате тех событий, вероятно, и появился тот вид человека, который был последним общим предком у нас, апинцев, неандертальцев и Денисов, которые последними вымерли. А еще возможно, что именно те события дали "Boost" развитию мозга в результате естественного отбора.
Ну, конечно же, вопросов сейчас все еще больше, чем ответов, и нужно будет сопоставить результаты этого исследования с данными, например, раскопок. Но это не отменяет того факта, что все мы дьявольские везунчики.
Физики впервые получили кольца Алисы — эти квантовые объекты названы в честь очень известной Алисы, Алисы в стране чудес. Хотя я вначале подумал о Селезневой, но нет. Эти объекты тесно связаны с тем, как распадаются монополии, и начать нам придется именно с них. Монополь, по своей сути, это тоже объекты с квантовой физики. Это что-то вроде кусочка диполя. Представьте себе обычный магнит с северным и южным полюсами, которые разрезали, так что у каждой половины остался только один заряд: или отрицательный, или положительный. Невозможно, скажете вы? А нет, квантовые монополии уже наблюдали в 2015 году, а переход одного монополия в 2017 — еще монополии распадаются, образуя кольцеобразные водовороты. Вихри и такие дефекты в материи. И уже, наверное, догадываетесь, как они называются.
Чтобы получить монополии, физики работали с охлажденными почти до абсолютного нуля атомами рубидия, находящимися в немагнитном состоянии — конденсате Бозе-Эйнштейна. Небольшая группа в 250 тысяч атомов. Затем в облако атомов помещали объемное магнитное поле, которое приводило к образованию монополии внутри облака. Получившиеся монополии очень нестабильные, живут несколько миллисекунд, и все как раз из этой нестабильности и возникают кольца Алисы. Если поставить яйцо, стоя на острый конец на вершину пирамиды, то любое малейшее сотрясение покатит его вниз. Точно так же происходит и с монополиями, которые распадаются чуть что в кольца Алисы.
Но вот только кольца Алисы ученым удалось стабилизировать гораздо дольше — на 84 секунды. Это в 20 раз дольше, чем живет монополь. Жаль только, что с ними не получилось пока еще провести каких-то экспериментов. Ведь теория гласит, что если заглянуть сквозь такое кольцо, то мир предстает совсем другим — будто заглядываешь в зазеркалье, будто смотришь не на материю, а на антиматерию. А тот же монополь, если он пройдет сквозь кольцо Алисы, должен обратиться в монополь с другим зарядом, и в этот же момент должен измениться и заряд кольца Алисы. Эти изменения, правда, еще только предстоит пронаблюдать.
То есть это пока что только теория, навеянная топологическими свойствами колец Алисы, но и сами кольца долгое время оставались только теорией. Так что, думаю, то время, когда физики будут проводить монополии через кольца Алисы, не за горами.
Лучшей новостью предыдущего выпуска вы признали новость про то, что учёные смогли использовать знания о том, что именно защищает от рака и продлевает жизнь голодным землекопам, на практике. Генетически модифицированные мыши с геном, позволяющим им производить больше высокомолекулярной гиалуроновой кислоты, прожили на 4 процента дольше своих обычных собратьев и на 13 процентов реже болели раком. На самом деле, ген, который отвечает за выработку гиалуроновой кислоты, есть у всех млекопитающих. Однако у голых землекопов он усиленный.
С другой стороны, ответы на вопрос, при помощи каких механизмов высокомолекулярная гиалуроновая кислота позволяет добиваться практически омолаживающего эффекта, например, снижение воспалений, сейчас нет. В любом случае, к человеку это исследование можно применить двумя способами: либо поднять выработку гиалуроновой кислоты в организме, либо снизить интенсивность ее распада. И молекулы, отвечающие за распад, кстати, идентифицированы.
Ну что, а на этом на сегодня все. Большое спасибо вам за просмотр! Мне будет очень приятно, если вы поделитесь этим роликом со своими друзьями, поставите ему лайк, напишите комментарий и подпишитесь на QWERTY, если этого еще не сделали. Проголосовать за самую интересную новость выпуска можно, как обычно, в нашем Telegram-канале. Ссылочка в описании и на экране. И до скорых встреч! Пока!
[музыка]
[музыка]