Видео тени черной дыры и почему нельзя избавиться от мыслей. Главное на QWERTY №141
[музыка] Всем привет! Вы смотрите научно популярный канал Qwerty. А меня зовут Владимир.
После небольшого перерыва самые интересные новости науки предыдущей недели опять с вами. В этом ролике: в чем особенность внеземного белка Гема Летит? Как построили видео тени черной дыры? Почему не получается избавиться от мыслей? Действительно ли мозг птиц проще мозга млекопитающих? Как искусственные клетки научили общаться с настоящими?
Все подробности по ссылкам в описании.
Ну а лучшей новостью предыдущего выпуска стала новость про то, что древние археи, это такие схожие с бактериями микроорганизмы, могли питаться метеоритами, которые служили им космическими кораблями. Щелк по подсказке, чтобы освежить память про таких хемул — это травоядные, то есть те, кто может питаться камнями с металлическим привкусом. Более того, земным, скажем так, продуктом они предпочли именно метеорит — вкуснее.
В комментариях отметили, что вскользь упомянутые мною новости про обнаружение в феврале 1 внеземного белка молите на люба нашим зрителям. Поэтому сосредоточимся на ней. Не удивлен вашему интересу, ведь это действительно первый найденный истинный внеземной белок.
Не то чтобы органику никогда не обнаруживали в космосе. Конечно, обнаруживали разными методами. Да и с метеоритами она к нам прилетала, но всегда и везде состав такой органики был точно такой же, как и на Земле. Состав космической органики не отличался от земных аналогов.
В космическом пространстве уже лакомились глицином — одной из незаменимых аминокислот, незаменимых для нас с вами. Конечно, циан водород или синильную кислоту, метилцианид, ты даже метан из него на титане. Вон, Мария вместе с метеоритами прилетали и неизвестные белки, но их было так мало, таких крошечных вкраплений, что их точный состав определять не получалось. Наши методы чересчур разрушительные. Это как если бы для того, чтобы определить состав цветка, пришлось бы сжечь все.
Одним из таких неизвестных белков стал и Гема Летит. Его на Земле не было до 1990 года, когда он прилетел в Алжир на метеорите. Со временем технологии детектирования, то есть масс-спектрометрии, стали чуть менее варварскими, и ученые смогли применить их, чтобы описать структуру белка. Вот как он выглядит: 2 антипараллельные полоски по 16 остатков глицина или гидроксипролина по краям, прицепляются группы железа, летим, кислородом и водородом.
Отсюда становится понятным название Гема Летит. Вот только у земных белков, содержащих железо, такое строение не встречается. К тому же изотопный состав явно указывает на внеземное происхождение: это железо 54 или Ti6, например. К тому же содержание дейтерия слишком высокое для земных веществ; загрязнение с земными образцами тоже исключается. Все чисто.
Интересно, что на уровне предположений такой белок может работать в качестве производителя энергии в некой очень внеземной клетке, расщепляя воду на водород и кислород. И да, это все еще была бы углеродная жизнь, не кремниевая, не азотная на фосфорная, как фантазируют писатели.
Ну и чисто в теории этому образцу могут быть уже миллиарды лет, что не так уж сильно фантастично, потому что часто именно столько лет частицам звездной пыли до летающим до нас в метеоритах.
В апреле мы рассказывали о том, что телескоп горизонта событий, который и не телескоп вовсе, а целая сеть из радиотелескопов и станции интерферометрии, получил самое подробное и главное динамическое изображение, джета, бьющего из блазара со скоростью в 99 процентов от световой. И тогда же я пообещал, что вскоре мы увидим и более увлекательные вещи, а именно видео. Сдержать свое слово — что же удобно, когда наука не стоит на месте!
Знаменитое изображение тени сверхмассивной черной дыры в галактике Messier 87, полученное в апреле девятнадцатого года и получившее статус прорыва года, превратилось в видео. Ученые собрали и обработали данные 8 лет наблюдений за этой черной дырой. Вот как менялось представление тени черной дыры со временем.
В предыдущий год телескоп горизонта событий включал себя, конечно же, меньше аппаратов, чем сейчас, но данные, собранные в те далекие до крана вирусные времена, хоть и не дали новых изображений, но позволили увидеть изменение яркости не черной дыры с 2009 по 2017 год.
А это значит, что в компьютерной модели можно внести новые условия и ограничения и проверить, как теоретические модели совпадают с практикой. И теории совпали с наблюдениями. Во-первых, диаметр тени не изменился, то есть ясно, что это именно тень черной дыры, а не некая случайная флуктуация. Во-вторых, яркость кольца менялась, причем, как вы видите, неравномерность этой яркости перемещалась, что говорит об изменении в направлениях операционных потоков горячих газов, падающих на черную дыру.
А следовательно, мы можем понять, в какую сторону вращается черная дыра, как намагничен аккреционный диск и даже как разогреваются электроны. Да, это видео все же симуляция, но основанная на реальных событиях, так что я считаю, что я сдержал свое обещание.
Поехали! Однажды юноша пришел к мудрецу и спросил: «А как мне стать бессмертным?». На что тот ответил: «Это очень просто, больше никогда не думай про белых обезьян». Учитывая, что бессмертных юношей мы с вами вокруг и не наблюдаем, я надеюсь, рецепт хоть и действенный, но невыполнимый.
И это экспериментально подтвердили ученые. Выяснили, что мысли не исчезают просто так, даже если их подавлять. Эксперимент выглядел следующим образом: подопытным показывали надписи вроде "желтые дарения" или "красная смородина", а потом просили не думать об этих образах. Классика! Ни в коем случае до конца выпуска: не думайте о белых медведях и я деньгах на всякий случай.
Так вот, даже те подопытные, которые честно признали, что не думать забыли, у всех этих фруктах и овощах не смогли выкинуть эти образы из своего мозга. До конца при помощи функциональной МРТ, показывающей реакции нейронов в мозге, ученые обнаружили, что в зрительной коре образы продолжали храниться и возбуждать сигналы, хотя сознание эти образы не обрабатывало.
Такую активность нейронов расшифровали при помощи мультибук сильного анализа паттернов активности, позволяющего, по словам ученых, буквально читать мысли. Ну или как минимум визуальные образы, которые можно было сопоставить с теми, которые изначально появлялись при чтении надписи. Запрещенные мысли все равно оставались в голове и прокручивались мозгом без ведома сознания, которое посчитала, что избавилась от них. Левое полушарие, как ни странно, визуализировало объекты, а правое подавляло. Как видите, не очень-то и эффективно.
В перспективе это исследование может помочь с психологическими расстройствами, касающимися подавленных мыслей. Ну а нам периодически предлагают не думать о деньгах, видимо, для того, чтобы они у нас хоть где-нибудь были, а именно в зрительной коре головного мозга.
Поехали дальше! Что хотел сказать зловещий мур и воробей древних пор? Этим скорбным невермо́ром явно что-то осмысленное. В том, что птицы способны на выполнение крайне сложных когнитивных функций и трюков, человечество всегда считало их менее умными, чем млекопитающие, из-за особенности строения мозга.
Относительный размер мозга по сравнению с телом наибольшей у млекопитающих и птиц. Однако на этом сходство кончается. За, скажем так, выдающийся ум у млекопитающих отвечает кора головного мозга, а точнее, ее новая часть — неокортекс, организованный в 6 слоев и пронизанный вертикальными волокнами, так что нейроны сообщаются как вертикально, так и горизонтально.
А птичьи мозги — это вроде как комки серого вещества с некоторым покрытием, по крайней мере, так считали 150 лет. Но комками мозгов очень сложно объяснить всем известные способности воронов или попугаев к игре в "дворфа воды" и ценители "dwarf fortress", поэтому ученые решили лучше изучить структуру их мозга и подключили тяжелую артиллерию.
А именно 3D изображения мозга в поляризованном свете. Эта методика позволяет увидеть, как расположены отдельные нервные волокна. Как оказалось, в плаще головного мозга у птиц это покрытие называют полю мам; по слойная структура тоже имеется. Ранее считалось, что со скрипом в ней можно выделить три основных слоя, но новые исследования показывают, что у голубей и сов — всего 6.
Но еще важнее, что эти слои тоже пронизаны вертикальными столбцами. То же самое подтвердили и эксперименты с подсвечиванием отдельных нейронов при помощи сигнальных кристаллов биотина, проникающего к мельчайшим дендритов. Однако такая структура, повторяющая структуру неокортекса млекопитающих, характерна только для сенсорной коры у птиц.
Но и это только часть открытия. Вспомним, что вороны способны узнавать себя в зеркале, планировать будущее, те могут учитывать вероятности наступления событий, а голуби могут выучить грамматику до уровня 6-летнего ребенка и отличать money at Пикассо. Так вот, у некоторых птиц вполне себе и есть еще и сознание у воронов, например, то есть теперь это прерогатива не только высших приматов.
И я говорю не о сознании в понимании кембриджской декларации, по которой сознание присуще вообще всем млекопитающим, всем птицам и даже некоторым насекомым, а скорее об осознании себя. Интересно, что в романе Питера, а вот "Сложная слепота" пришельцы не обладают сознанием вообще, однако по интеллекту превосходят человечество. Рекомендую, если хотите по ломать себе голову.
В общем, в достаточно сложном эксперименте выяснилось, что вороны опираются на свой субъективный опыт в принятии решений, когда им нужно по сложным правилам решать задачи отложенного обнаружения. И это маркер сознания, однако пока что только сенсорного сознания. Вот что бывает, когда твои мозги на аппаратном уровне вроде бы не айс, но ты выжимаешь из них максимум. Чаще, правда, бывает наоборот: твой мозг — вершина эволюции, но [музыка] искусственные клетки.
И это уже не новость, мы о них рассказывали ни один раз, но искусственные клетки, которые могут с настоящими и за жизнь перекинуться, вот об этом рассказывать. Как не приходилось в умной фармацевтики концепт адресной доставки лекарства — один из основополагающих из наших роликов.
Вы узнали, например, про разные виды наномашин, которые двигаются к пораженному органу, но иногда их способности не хватает для саморегуляции и общения с окружающей средой. И вот ученые сконструировали искусственные клетки с мембранами и всем необходимым, способные синтезировать определенные белки.
Опробовали как раз коммуникацию этих клеток на нереальных стволовых клетках мышей, посадив их вместе в одну емкость. В искусственных клетках содержался ген развития стволовых клеток в нейроны и ген белка пор. Синтетический аппарат синтезировал белок поры, он занимал свое место в мембране. Пора открывалась, через нее выходил белок, инициирующий развитие стволовой клетки в нейрон — фактор развития.
А ученые замеряли, как быстро нереальные стволовые клетки превращались в нейроны под воздействием факторов развития из искусственных клеток. И оказалось, что между этим способом и между добавлением вот чистого фактора развития к стволовым клеткам разницы не обнаружилось. Точно такой же способ сработал и с эмбриональными человеческими клетками почек, а выживаемость искусственных клеток в течение недели составила 85 процентов, что говорит о высокой стабильности.
Такие клетки способны отреагировать на изменение условий, например, появление какого-нибудь химического вещества, и выпустить какой-то белок или лекарства только в этом случае. А попробуйте придумать свою пару условий вещество и напишите ее в комментариях.
Для затравки представим, что мы путешествуем по индийским джунглям. Тогда условия появления в крови яда кобры, а вещество — антидот. Ну что ж, а на этом сегодня все.
Большое спасибо вам за просмотр! Не забудьте проголосовать за самую интересную новость в прикрепленном комментарии. Вы можете выбрать один из нескольких вариантов ответа. Не забудьте поделиться этим роликом со своими друзьями и подписаться на Qwerty здесь, на Ю тубе, в инстаграме и телеграме. И до скорых встреч! Пока! [музыка] Вот! [музыка]