Путешествие в Пекло и зомби-гены против рака. Главное на QWERTY
[музыка]
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал Qwerty, а меня зовут Владимир. Мы представляем вам очередной выпуск самых интересных новостей науки прошедшей неделе. В этом ролике: водородная стена на окраине солнечной системы, оптимальная доза углеводов для долголетия, смерть от лени и многое другое. Все подробности будут, конечно же, по ссылкам в описании.
Самые интересные темы прошлого выпуска вы посчитали: 1. Хромосомный синтетический организм. Но что такое синтетический организм? Скажу сразу: никакой фантастики и никаких людей, выращенных от и до в пробирке. Синтетический организм – это организм с синтетическим геномом, то есть генным кодом, созданным химическим путем. Конечно, он скопирован из оригинального ДНК, порезан, модифицирован и вставлен обратно в живой натуральный объект, у которого свой геном разрушили.
Так, в 2010 году впервые создали невзрачную бактерию микоплазму с полностью искусственным геномом и любовно назвали Синтия. Она размножалась. Нет, в теории гена можно закодировать вообще без использования ДНК или с другими кирпичиками вместо наших четырех нуклеотидов. Но это вопрос будущего и вопрос науки синтетической биологии, которая призвана создавать биологические объекты с нужными свойствами, ускорять эволюцию. И опять хочется призвать из памяти репликантов. Но нет, пока что наш удел – создавать искусственные дрожжи, которые могут производить биотопливо, лекарства или, возможно, перерабатывать пластик. Хотя и это уже не мало.
А над проектом Геном Project Write, который нацелен на создание полностью синтетического генома уже целого растения или животного, или, возможно, даже человека, работают сотни учёных со всего мира.
Двенадцать с половиной лет назад мы, то есть человечество в лице НАСА, запустили в космос зонт Новые Горизонты, предназначенный для изучения Плутона и его спутника Харона. С ними он разобрался в 2015 году и отправился на изучение пояса Койпера. Но космические тела – это не единственное, что его интересует. Окраины солнечной системы тоже входят в сферу его интересов. Аппараты, добившиеся до пределов нашей системы, можно пересчитать по пальцам одной руки.
На окраине солнечной системы солнечный ветер наталкивается на межзвездное вещество и сильно ослабевает. Образуется граница ударной волны, прямо как на этой картинке про поток воды из крана. Это происходит на расстоянии от 75 до 90 астрономических единиц от солнца. За границей ударной волны расположена гелиопауза, то есть область, где солнечный ветер совсем-совсем уже смешивается с межзвездным веществом. А еще дальше, 200 астрономических единиц, лежит главная ударная волна, где межзвездный ветер начинает тормозиться при приближении к солнечной системе.
В теории рядом с гелиопаузой в сторону головной ударной волны раскинулась водородная стена. Эта область, в которой межзвездное вещество уплотнилось и разогрелось под воздействием звездного ветра сразу с двух сторон. Намекали еще Вояджеры 30 лет назад, а Новые Горизонты обходятся без намеков и опираются на показания ультрафиолета у спектрографа Элис. Он засек особое свечение атомного водорода после выхода за гелиопаузу. Чем дальше от солнца в межпланетное пространство, тем светимость должна уменьшаться, но ближе к краю оказалось иначе – появился дополнительный фоновый свет. Учёные считают, что это вполне может быть настоящая водородная стена, но с другой стороны, источником может быть что-то неизвестное из межзвездного пространства. Новые Горизонты будет делать замеры дважды в год, чтобы убедиться наверняка.
Еще лет 10-15. Мы надеемся. 12-го августа 2018 года NASA запустило в космос, правда со второй попытки, еще один зонд Паркер, и он отправился прямо к солнцу. Но не совсем прямо. На сближение со светилом он идет 7 лет, и это время Паркер будет крутиться вокруг солнца и Венеры, гасая орбитальную скорость в 30 километров в секунду, которую имел он, и Земля, и мы с вами во время его старта. Правда, во время полетов мимо солнца зонд будет разгоняться до 194 километров в секунду.
В итоге он сделает целых семь гравитационных маневров. Всё это позволит подобраться к солнцу на расстояние всего около шести миллионов километров, десяти радиусов солнца. До этого максимально близко подходил только Гелиос-Б на сорок три с лишним миллиона километров. Кажется, что 6 миллионов километров – это много, но до солнца 145 миллионов, и еще целая атмосфера над нами, а ультрафиолетовые лучи обгорают за 15 минут. Паркер же должен будет посетить самое настоящее пекло. Он приблизится к точке, где солнечный ветер только начинает свое путешествие к окраинам нашей системы, отрываясь от солнечной короны. Там он имеет скорость в среднем 500 километров в секунду.
Ну а температура поверхности зонда, обращенных к солнцу, будет достигать 1400 градусов Цельсия. Поэтому инженеры сделали специальный термощит из углеродной пены, который укроет за собой тело зонда и научные приборы. Зонду нужно будет измерять параметры солнечного ветра и электромагнитные поля и понять, что же происходит на внешних границах солнца. Ведь всё, что происходит здесь, на уровне Земли, всё еще в границах солнечной короны, нам хорошо известно. А вот ближе... А так как пощупать солнце мы не можем, то разглядываем многочисленные загадки. Мы ориентируемся исключительно на анализ спектра излучения звезды, но магнитное поле ничего не излучает, и солнечный ветер сам по себе не светится. Так что сближение – это шанс исследовать звезду на абсолютно новом уровне.
Когда Паркер будет удаляться от солнца, он превратится заурядный научно-исследовательский модуль, и его приборы будут, скорее всего, отключены. Но во время сближения с солнцем он будет выдавать. У них информация. Чем больше в организме клеток, тем, по идее, больше вероятность развития рака из-за их неправильного деления. Но это не так, прямой корреляции нет, и рак встречается у людей чаще, чем у слонов или, например, китов. Это наблюдение называется парадоксом Пета.
А еще слоны отличаются тем, что смертность от рака у них не превышает пяти процентов, в то время как у невезучего Homo sapiens sapiens она порядка 20. Но откуда у слонов такая устойчивость к раку? Существуют особые антионкогены, которые следят за тем, правильно ли ведут себя клетки. Это гены опухолевые супрессоры. Если они ломаются, то противораковая защита организма падает. У слонов имеется 20 копий самого известного антионкогена p53. Много это или мало? У человека она одна. Каждая копия гена защищает клетки слона от злокачественных перерождений и запускает механизм клеточного самоубийства для клеток с поврежденной ДНК. Девиз слона: убей их во время.
Но и это не всё! Новая работа говорит об обнаружении еще одного элемента и этой защиты. Учёные нашли у слонов псевдоген ЛЕВ-6. Когда-то очень давно он работал против лейкемии, но затем утратил свою функциональность. Выяснилось, что у современных слонов этот псевдоген срабатывает при активации его тем самым антионкогеном p53, восстав из мертвых около 30 миллионов лет назад. ЛЕВ-6 отвечает на признаки поврежденной ДНК тем, что генерирует белок, который мигрирует к ядру клеток и закупоривает её митохондриальной мембраны, лишая её возможности дышать. Плохая клетка погибает, а новая опухоль не стартует. Надо сказать, что девиз «убей их во время» – отличная вещь.
Ну а куда деваться? Если ты огромен, то тебе приходится находить способы бороться с теорией вероятности в вопросах клеточных мутаций и возникновения рака. Всё есть яд, и всё есть лекарство. Вопрос только в мире. Исследователи из Женской больницы Бригама в Штатах задались вопросом, что и в каких количествах нужно поглощать, чтобы жить долго и счастливо, и определили идеальное количество углеводов, которое нужно потреблять для долголетия. Данные, с которыми они работали, были получены в ходе долгосрочных исследований, в которых в общем участвовал 430 тысяч человек из 20 стран Европы, Северной Америки и Азии. При этом 40 тысяч человек уже умерли, так что можно считать, что данные надежные.
Идеальным соотношением углеводов в дневном рационе питания они назвали 50-55 процентов от общей калорийности. Если вы получаете более 70 процентов дневной энергии из углеводов или менее 40, то у меня для вас плохие новости. Шанс. Ранее у вас был выше. Исследователи пришли к выводу, что 50-летний человек, который питается по феншую, проживет в среднем еще 33 года, в то время как его ровесник, который в общем калоража пищи съедает углеводов на 30 процентов, живет на четыре года меньше, а другой ровесник с большим количеством углеводов на год меньше. Так что ж, теперь ты обладатель прорисованных кубиков на животе? Ты единственный из всех должен отказаться от них ради долголетия? Не обязательно.
Учёные предложили компромисс: люди, сидящие на низкой углеводной диете, но получающие белки из растительной пищи, из бобовых или орехов, вместо мяса, тоже живут долго и счастливо. Так что нужно кушать больше овощей. Чтобы...
Ну а продолжение вы знаете! Хорошая новость для людей с пресбиопией, то есть проблемами рассматривания мелких деталей на близком расстоянии. Вероятно, из-за уменьшения эластичности хрусталика. Инженеры из Стэнфорда разработали прототип очков с автофокусом. У очков есть камеры глубины, создающая карту расстояния до объектов, и камеры отслеживания положения глаза. Сопоставляя направление и точку взгляда и рассматриваемый объект, алгоритм меняет фокусное расстояние через изменение кривизны линзы.
Это возможно за счет того, что линзы заполнены жидкостью и могут менять форму в зависимости от подаваемого на них напряжения. В пределах 4 диоптрий на фокусировку уходят всего 150 миллисекунд. Этот девайс вполне может заменить стандартные очки с разными зонами для чтения и, например, взглядывания вдаль и может стать компонентом умных очков.
Каждый знает знаменитую фразу «Лень – двигатель прогресса». Но археологи знают и обратные примеры, когда лень становится началом конца. Древние люди Homo erectus были сильными и, в принципе, умелыми, и поначалу они хорошо приспосабливались к изменениям, даже готовили на огне. Но потом они пошли по пути наименьшего сопротивления и не тратили много усилий для получения ресурсов и инструментов.
Археологические раскопки древних поселений на Аравийском полуострове наглядно показали, что бывает с конформистами-консерваторами. Орудия труда, то есть камни, которые они использовали в своей повседневной деятельности, Homo erectus находили прямо в лагере или недалеко от него. И это при том, что стоило им подняться на близлежащий холм, и там были обнаженные залежи качественного камня, который они могли использовать. Но нет, они решили ничего не предпринимать на месторождении. Не видно даже следов попыток отколоть хотя бы кусочек. Erectus довольствовались случайными осколками и простенькими камушками, потому что у них вроде как хватало ресурсов для жизни. И всё это на протяжении достаточно длительного времени, за которой окружающая среда успевала измениться. Это видно по отложениям.
Это не идет ни в какое сравнение с более поздними Homo sapiens и неандертальцами, которые ради хорошего камня могли в буквальном смысле горы свернуть и перетащить их на дальнее расстояние. Настоящие исследователи в итоге это лень плюс климатические изменения, превратившие среду их обитания в пустыню, добили Homo erectus. Это поучительная история про отсутствие любознательности, тяги к прогрессу и страсти к неизведанному, которые превратили одного из наших предков в вымерший вид.
Ну что ж, а на этом сегодня всё! Большое спасибо вам за просмотр. Оставляйте своё мнение в комментариях и голосуйте за самую интересную тему этого выпуска на YouTube-канале во вкладке «Сообщество». Поставьте лайк этому видео, если оно вам понравилось, и поделитесь им со своими друзьями. Не забудьте подписаться на нас здесь, на YouTube-канале, в Instagram и Telegram, и щелкнуть колокольчик! Следующий выпуск выйдет опять во вторник, 28 августа. До скорых встреч! Пока!
[музыка]
Вот.
[музыка]