Что будет с природой после Каховской ГЭС. Микробы едят нефть. Первое погребение? Новости QWERTY №262
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY. А меня зовут Владимир, и сегодня мы совершим путешествие по земле, не вставая со стула. Мы посетим сразу четыре континента, и начнем мы путешествие с гаймакского бассейна мексиканского залива. Исследователи обнаружили там микробные сообщества, очень эффективно разлагающие нефть при высоких температурах, без кислорода.
Микробы, которые умеют это делать при отсутствии кислорода, хорошо известны. Те, которые делают это без кислорода, тоже известны. Однако часто они работают в командах. Первые микробы разлагают углеводороды до какого-то предела, получая энергию. А дальше включаются другие микробы, принимающие на вход остатки продукта от предыдущего цикла. Полный цикл одному виду микробов освоить сложно. Высок риск отравления промежуточными продуктами.
Однако известны археи, которые умеют разлагать углеводороды в анаэробном режиме, то есть без кислорода, до метана. Это прям очень эффективно, но не идеально. Оказалось, что можно лучше. Анаэробный режим, то есть без кислорода, это повышенный уровень сложности, потому что при этом исключается легкое кислородное окисление. Запасать и передавать энергию в таком режиме гораздо сложнее.
Однако свежеобмороженные археи кандидату alkanofaga справляются с этой проблемой. Они живут у геотермальных источников, выбрасывающих воду с температурой в сотни градусов. Из-за высокой температуры и большого давления здесь образуются углеводороды из оседающей сверху органики, почти что нефть. И эти сложные углеводороды новые открытые археи умеют разлагать практически до самого конца, до углекислого газа.
Разумеется, ученые захотели их изучить, но для этого им пришлось воссоздать в лаборатории все эти сложные условия: с повышенным давлением, с высокой температурой до 70 градусов, с отсутствием кислорода и выращивать в них архей. Но, конечно же, они были вознаграждены, точно так же, как мы вознаграждены вашими просмотрами самых интересных новостей науки за предыдущую неделю. И напоминаю, что как обычно все ссылки на источники и подробности в описании.
[Музыка]
А теперь вернемся в лабораторию. У этих нефтеперерабатывающих архей обнаружился особый фермент. Ген этого фермента и сир — одна из его разновидностей расщепляет цепочки углеводородов средней длины и после ряда превращений на выходе дает СО2. Процесс показан в розовой рамке. Без кислорода для получения энергии археи вынуждены использовать сульфаты соли серной кислоты. Они затем превращаются в сульфиды при помощи еще одних микробов — бактерий, которые умеют расправляться с сульфатами, и этот процесс отображен в бирюзовой рамке.
В итоге и археи, и бактерии получают свою порцию энергии. Углеводороды распадаются на CO2 и на сульфиды, а ученые уже планируют, как они будут использовать эти археи. Но точнее — ферменты, которые они производят при различных экологических катастрофах, связанных с разливами нефтепродуктов. Что актуально практически постоянно.
Из Мексики перемещаемся с вами в Южную Африку, в пещерную систему Рязан Стар — восходящую звезду, не утреннюю, восходящую, в которой 10 лет назад были обнаружены многочисленные останки древних людей хомо наледи. Это вид людей, живших около 300 тысяч лет назад, примерно в то же время, что и древнейшие сапиенсы. Антропологические исследования показали, что эти люди имели как прогрессивные для того времени, так и древние черты.
Однако их мозг был очень маленьким по размеру — раза в три меньше, чем у современного человека. Так вот, в этой системе пещер на значительной глубине, вдали от входа, ученые недавно раскопали три погребения, сделанные как раз около 300 тыс. лет назад в трех индивидуальных ямках. Люди лежали по одному в позе эмбриона и могли быть похоронены специально. Места захоронения даже вырезали из пещеры целиком, чтобы сделать им компьютерную томографию.
И вот тут встал вопрос: а действительно ли это погребение? Потому что если это так, то под датировка будут вообще древнейшие известные погребения во всем мире, а не только в Африке. Мы ранее считали, что древние люди начали хоронить своих родичей примерно так 120 тысяч лет назад. И второй вопрос: а как смогли хомо наледи забраться так далеко от входа на 120 метров и на такую глубину в 30 метров для совершения обряда захоронения без источников света?
Второй вопрос решился легко — в прошлом году было доказано, что хомо наледи умели пользоваться огнем, несмотря на небольшие размеры мозга. А на первый вопрос могли бы помимо прочего помочь ответить выгравированные на стенах пещеры изображения, вот такие геометрические наскальные фигуры, вырубленные явно не случайно в доломитах. Но, к сожалению, их возраст не определен, и не найдено орудий для наскальных рисунков, то есть связать два этих явления нельзя.
Получается, что если это все же было захоронение, то мы должны признать, что смысл жизни и смерти, факт утраты члена общества, культурные явления, им следующий, должны были появиться гораздо раньше, чем мы считали. И не у нас, в смысле не у сапиенсов. Хотя, может быть, хомо наледи посмотрели все это у хомо сапиенсов в те времена, а мы об этом просто не в курсе. С другой стороны, нет твердых доказательств того, что останки не смыло в эти ямы просто потоками воды или они не упали туда в ходе случайного сдвига пород.
А какая версия ближе вам? Из Африки мы перемещаемся с вами прямиком в Японию. Именно там живут все герои следующей новости. Но начнем мы с вами с мимикрии. Животные могут защищаться от своих естественных врагов различными способами. Один из них — это стать похожим на кого-то еще.
Хорошо защищенные виды часто имеют яркую окраску тела, которую их копируют другие, менее защищенные виды. Это называется бейтовская мимикрия. Представьте себе полосатую муху, которая имитирует окрас осы, чтобы ее не трогали. Для мухи это очень удобно. Иногда же случается, что два защищенных вида начинают быть похожими друг на друга. Причем бывает так, что оба вида одинаково хорошо защищены, а иногда бывает так, что один из них чуть лучше.
Например, жуки бомбардиры выбрасывают токсические химические вещества при температуре 100 градусов Цельсия, чтобы отпугнуть своих врагов, в том числе лягушек. Многие из них имеют яркую окраску тела, которая служит для предупреждения врагов. В то же время хищный клоп ассасин, точнее, клоп хищниц, имеет окраску тела, схожую с окраской жука бомбардир, с которым они существуют в одном и том же месте обитания. Этот клоп не такой крутой, хотя и он может ужалить своим хоботком, вызывая сильную боль даже у человека.
Оба насекомых достаточно хорошо защищены, но жук-бомбардир гораздо лучше. И поэтому мимическое взаимоотношение между жуком бомбардиром и хищным клопом остается неясным. Жук-бомбардир, это что от этого? В центральной части Японии, пара пушек является хищником для обоих насекомых. Чтобы ответить на вопросы, следователи наблюдали поведенческую реакцию прудовых лягушек на жуков бомбардиров и хищных клопов в лабораторных условиях.
Ни одна лягушка не съела бомбардира, хотя некоторые выплюнули его только после бомбардировки, а некоторые передумали, просто коснувшись их языком. Однако 75 процентов все же совершили попытку. 25 процентов лягушек съели клопов, хотя те их нещадно кололи. Причем одна потом даже умерла из-за уколов. Многие отказались их преследовать сразу после касания языком.
Но самое интересное было потом. После первоначального знакомства лягушки подкладывали насекомое, с которым она раньше не общалась. То есть если до этого лягушка была знакома с бомбардиром, ей подкладывали хищного клопа и наоборот. Оказалось, что предыдущий жизненный опыт с клопами снизил охоту лягушек нападать на жуков с 75 до 21 процента, а опыт с жуками уменьшил тягу клопам с 91 до 40 процентов.
Это говорит о том, что польза от бейтсовской мимикрии есть для обоих видов, не только для подражателя, но и для того, кто служит моделью для подражания. Клоп-подражатель, разумеется, получает больше всех выгоды, но и жук-бомбардир получает какой-то свой процент спокойствия. Так что все довольны.
А завершим наше сегодняшнее путешествие в Украине сводкой экологических последствий подрыва плотины Каховской ГЭС. Они настолько серьезные, что сложно даже представить, как вообще можно было отдать такой приказ. В длинном перечне последствий не только затопление населенных пунктов, потеря жилья тысячами людей и жертвы среди мирного населения. Из уст экспертов звучит слово "экоцид". Давайте по порядку.
В первую очередь, конечно, это обширная затопленная территория, то есть почвенные сообщества и растительные покровы оказываются под водой, к чему они не приспособлены. Например, затоплен ниже Днепровский национальный парк. Из-за этого массово гибнут животные, которые не могут спастись. Даже водоплавающие птицы несут потери, потому что не умеют переносить свои кладки. Насекомые теряют источники питания. Все это скажется на биоразнообразии территорий. Рыба и икра гибнут после отхода воды, пресноводная рыба погибнет в Черном море из-за поя, нет, погибнет часть черноморской рыбы.
В перспективе изменится климат, так как кардинально меняется гидрологический режим территории. Эксперты говорят, что значительные участки юга Украины станут гораздо ближе по своему статусу к полупустыням. Уже сейчас водоснабжение территории, лежащих выше по течению от дамбы, ухудшилось. Под угрозой в целом от 200 до 600 тысяч гектаров сельхозугодий. Вероятно, на долгосрок, будет логично оставить Днепр как он есть сейчас и перейти от пахотного земледелия к пастбищному животноводству. Ну или построить новые мощные насосные станции для нужд сельского хозяйства и промышленности, свода забором прямо из Днепра, которым не потребуется для этого водохранилища.
Серьезная опасность окажется донный ил, который годами скапливался за плотиной. Он содержит законсервировавшиеся вредные вещества, сбрасывавшиеся годами промышленными объектами. Это критические концентрации тяжелых металлов и иных вредных веществ, накопившиеся за годы существования плотины, частично ниже по течению, что скажется на загрязнении обширных территорий и даже Черного моря. Но и выше по течению и вокруг ГЭС ситуация не будет лучше. Сброс воды может обнажить дно с илом, он начнет высыхать и превращаться в пыль. Далее эту пыль с токсичными веществами будет разносить ветер на протяжении многих лет.
А еще в воду попало большое количество горюче-смазочных материалов, которые токсичны для животных и людей и могут образовывать пленку на поверхности воды. Уже минимум 150 тонн нефтепродуктов. Мусор из выгребных ям, химикаты со складов, трубы свежепогибших животных и даже отходы из скота. Могильников затоплено четыре кладбища. Много подобного рода отходов попадают даже в Черное море. Сохраняется угроза обмеления Северо-Крымского канала, что повлечет проблемы с водоснабжением Крыма, засухами, угнетением сельского хозяйства и даже сложностями с эпидемиологической ситуацией из-за снижения уровня воды в хранилище ниже 12 метров.
Забор воды в населенные пункты и на Запорожской АЭС уже невозможен. Атомная станция не может пополнять водоем для охлаждения реактора. Из-за этого есть риск остановки реактора без возможности последующего запуска. Весь масштаб этой катастрофы каждого из этих пунктов еще только предстоит осознать и оценить. Сколько всего предстоит восстановить в Украине, сколько нам это будет стоить — пока подсчитать сложно. Вполне вероятно, что последствия будут ощущаться еще на протяжении поколений.
Лучшей новостью предыдущего выпуска вы признали новость про то, что ученые разработали рекордно тонкую искусственную кожу толщиной слиз бумаги, которую можно использовать, например, для протезирования. Она обладает возможностью передавать данные с датчиков температуры, давления и растяжения в формате, понятном мозгу, а также работает на безопасном напряжении в 5 вольт.
Ученые заявляют, что это первая система, которая включает в себя и возможность чувствовать, и электрические, и механические характеристики человеческой кожи, притом в достаточно прочном форм-факторе. Ну что ж, а на этом на сегодня все.
Большое спасибо вам за просмотр. Проголосовать за самую важную новость этого выпуска вы можете, как обычно, в нашем Telegram-канале. Мне будет очень приятно, если вы поделитесь этим роликом со своими друзьями, поставите ему лайк и щелкните колокольчик, чтобы не пропускать новых видео. И до скорых встреч! Пока!
[Музыка]