Вспышка сверхновой, ГМ-грибы против комаров и «невозможная» планета. Главное на QWERTY №87
[музыка] Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал Qwerty, а меня зовут Владимир. Мы представляем вам выпуск самых интересных новостей науки прошедшей неделе.
В этом ролике: вспышка сверхновой, которая заставила человека встать на задние лапы; антибиотики, которые распространились по воде по всему миру; генно-модифицированные грибы против комаров; невозможная планета и многое другое. Все подробности будут по ссылкам в описании.
Лучшей новостью прошлого выпуска вы признали новость про переопределение килограмма. В прошлом ролике мы рассказали о том, что определение килограмма отлизали от физического носителя и привязали к универсальной физической константе – постоянной Планка. Хотя официально переопределение произошло 20 мая, между прочим, в день метрологии, решение было принято гораздо раньше.
Это случилось еще в 2014 году на Генеральной конференции по мерам и весам, а постоянную Планка для этого переопределения выбрали вообще в 2005. Вариантов привязки к физическим константам на самом деле штук 30, но наиболее практичным и согласованным с другими единицами измерения выглядит тот, который использует постоянную Планка. А чего, собственно, ждали это с 2005 года?
Потому что постоянная Планка не была определена с достаточной точностью, и вот ее уточняли и уточняли, и уточняли, пока, наконец, в 2011 году не уточнили так, что могли сказать, чему она равняется в точности. С этого времени весы Кибла стали использоваться совсем по-другому. Однако ещё раз напомню, что из-за того, что при ежегодных измерениях копии килограмма начали отличаться от эталона, причем в основном они становились тяжелее, то есть эталон, скорее всего, липчан. Это могло привести к нарушениям в точнейших производственных процессах.
Вот так выглядели отличия национальных эталонов от парижского с 1988 по 1992 год. Впечатляет! За десятилетия килограмм мог измениться до неузнаваемости, а всё потому, что был привязан куску металла.
Теперь пару слов о весах Кибла. В них, очень упрощенно, масса вычисляется через электроэнергию, которая требуется, чтобы поднять предмет, лежащий на чаше весов. Эталоном становится груз, который уравновешивает силу отталкивания между постоянным магнитом и катушкой, через которую идет ток. Устройство весов весьма сложное, сочетающее гравиметр и интерферометр, точные весы и электромагниты с сверхпроводящими обмотками.
И всё это должно работать в вакууме. В общем, так сложно, что эти весы во всём мире можно пересчитать по пальцам двух рук. В России до 2025 года планируют взвешивать килограмм по старинке, с помощью надэталонов. Ну а парижскому эталону самое место теперь в Лувре, не иначе!
Если, конечно, мы не хотим оставить его на прежнем месте на несколько десятилетий и с помощью весов Кибла всё-таки не узнать, действительно ли он терял свою массу.
На расстоянии около 900 световых лет от Земли один красный карлик пригрел на своей груди очень странную планету. Астрономы говорят, что её там быть не должно, от слова совсем. При своих размерах она находится на слишком близкой к звезде орбите. Бывают горячие юпитеры – класс планет, вращающихся очень близко к звёздам, но они массивные и поэтому могут не переживать за то, что их атмосферу, газовой оболочке, унесёт солнечный ветер.
Если масса планеты небольшая, то она должна состоять из камня и металла, чтобы противостоять жесткому нагреву в несколько тысяч кельвинов, то есть иметь высокую плотность. Но если плотность планеты небольшая, а у нашей невозможной планеты она именно такая – всего три с половиной грамма на кубический сантиметр (в сравнении с Землёй – пять с половиной грамм), то и внешнюю оболочку должно было бы буквально сдуть, оставив только твердое ядро.
Масса этой планеты около 20 масс Земли, размеры приближаются к размеру Нептуна. То есть у этой планеты есть и ядро, и газовая оболочка, её температура должна составлять около 1000 градусов Цельсия. Год на планете длится одни сутки и 8 часов! Только представьте себе скорость вращения.
Зона, в которой она находится, в принципе не должна содержать таких планет. Тогда как один из вариантов – то, что планета совсем недавно, до миллионов лет назад, из-за каких-то гравитационных возмущений или катаклизмов, переехала к звезде ближе. И тогда она сейчас быстро потеряет свою оболочку и увеличит плотность.
Или она была очень, очень крупной в своё время, её атмосфера продолжает улетучиваться. В любом случае зона, где располагается невозможная планета, учеными называется "Нептунианская пустыня", подразумевающая невозможность существования планет размера Нептуна вблизи от звезды. В общем, учёные рады, что отыскали такую ник, и сейчас хотят проверить, не были ли они неправы.
Всё возрастающая устойчивость бактерий к антибиотикам и появление супербактерий очень тревожит учёных. Совсем недавно мы рассказывали о том, что гены устойчивости к антибиотикам были обнаружены у бактерий в полярных регионах. А ведь там очень мало людей и нет источников загрязнения почвы антибиотиками.
Другая группа учёных решила выяснить, насколько загрязнены воды антибиотиками. Для этого они взяли пробы воды из 700 участков рек 72 стран и проверили их на содержание 14 самых распространенных антибиотиков, среди них метронидазол, триметоприм, ципрофлоксацин и другие.
Полученные результаты они сравнили с данными предельно допустимых норм содержания Тибет к в воде, которые измеряются в среднем в тысячах на грамм на литр и которые не вызывают устойчивости бактерий к антибиотикам. По данным ученых, антибиотики присутствовали в воде в 65 процентах случаев. Лидером по распространённости стал триметоприм; он был обнаружен на половине обследованных участков.
По превышению норм концентрации победил ципрофлоксацин: нормы были значительно превышены в 51 проценте случаев. А концентрация метронидазола в Бангладеш была превышена в 300 раз! Больше всего воды загрязнены антибиотиками в странах Африки и Азии: Бангладеш, Кения и Гана, Пакистан и Нигерия. В Европе лидером по загрязнению стала Австрия. При этом повышенные концентрации чётко совпадают с местами сброса сточных вод – отходов фармацевтического производства, с волками и местами военных действий, например, у границы Израиля и Палестины.
Между тем, перечисленные антибиотики используются при лечении мочеполовой системы, инфекции кожи и полости рта или являются препаратами широкого профиля. Эти вещества, находясь в среде обитания бактерий, делают их устойчивыми к ним. А патогенные виды вполне могут приобретать путём горизонтального переноса эти свойства у диких видов, так что это на заметку: какие виды антибиотиков скоро перестанут быть действенными?
Предки людей стали на две ноги примерно от 4 до 7 миллионов лет назад. Почему это произошло? Учёные сломали много копий, размышляя об этом. Считается, что наши далекие предки сменили место обитания с лесов на саванны, и им пришлось чаще отрывать передние конечности от земли, чтобы получить лучший обзор в высокой траве.
Существует множество гипотез, порой самых диких, что же заставило наших предков сменить место обитания. Где-то два с половиной миллиона лет назад свеженькая гипотеза гласит, что в этом виновна вспышка сверхновой. Учёные утверждают, что та самая сверхновая располагалась в 163 световых годах от Земли и относилась к самому распространённому типу 2п с постоянным спектром.
Её излучение выбивало из атомов и молекул атмосферы Земли электроны, тем самым ионизируя атмосферу. В свою очередь, большое количество свободных электронов привело к тому, что молнии стали возникать проще и чаще. Они чаще попадали в деревья, а это в свою очередь привело к большому количеству лесных пожаров. Это, в свою очередь, привело к бегству предков людей из лесов в саванны.
В комментариях к этой новости в нашем паблике в ВКонтакте запахло жареным, и самая приличная прозвучавшая шутка была: "проб пожара Piteco". Учёные не все так плохо с головой, и они даже подкрепили свою гипотезу некоторыми фактами. Так они высчитали концентрацию изотопа железа-60, характерного для вспышек сверхновой, в отложениях земной коры.
Его значение 2,6 миллиона лет назад соответствует данным о действительно вспышке сверхновой. Мы вообще достаточно точно знаем о всех прошлых вспышках близких к нам – на 300 световых лет. Сверхновых благодаря этому изотопу, по расчётам учёных, ионизация тропосферы в те времена превышала стандартные значения в 50 раз. Количество залежей угля по всему миру в отложениях того периода подтверждает возросшее количество лесных пожаров.
Вот такой вот сверхновый байт.
Прежде чем перейдём к сути новости, несколько тезисов:
Во-первых, малярия – это плохо. Во-вторых, учёные борются с малярией различными способами, начиная от инсектицидов и биологического оружия и заканчивая генным драйвом. Генный драйв – это технология, с помощью которой выводятся устойчивые к малярийному плазмодия комары, которые выпускаются в естественную среду обитания, где они замещают своих диких собратьев.
В-третьих, комары анофелес находятся на первом месте в мире по генетическому разнообразию, что даёт им, в целом, устойчивость к внешним воздействиям всякого рода. То есть их гены мудрят, и их ДНК потихоньку мутирует. Но что насчёт биологического оружия? Ведь люди распыляют всяких естественных комариных врагов в местах их обитания, не всегда помогает. И вот этот метод и решили усилить.
Есть грибок Metarhizium, который убивает анофелес, а девочка прямо для пособника Таноса. Его уже пытались применить для массового заражения комаров, и он их убивал, но медленно, оставляя временное размножение в предсмертные. Поэтому учёные, чтобы ускорить этот процесс, добавили в геном гриба участок, вырабатывающий паралитический яд, гибрид, который характерен для одного крайне неприятного австралийского паука.
Важно, генетически закодировано, что яд вырабатывается только тогда, когда происходит контакт с гемолимфой комара, то есть внутри него. Ведь споры грибов распыляют в тех местах, где живёт человек, и это проверяли в Буркина-Фасо. На специально построенных макетах человеческого жилья в непроницаемых для комаров вольерах разместили хижины, растения, зоны для размножения комаров и даже телят для их подкормки.
В некоторых вольерах повесили черные тканевые полотна, пропитанные маслом, в которых были споры грибов – либо обычных, либо генно-модифицированных. Сидеть на этих полотнах рядом со спорами комары не забоялись, и уже за первую ночь их сражалось до 79 процентов популяции, и обычными, и токсичными.
А дальше интересно: после заражения токсичный гриб убивает своего хозяина за 5 дней, а нетоксичный – за 9. Тогда перешли к длительным 45-дневным экспериментам по контролю популяции. Вольеры с токсичным грибком практически опустели за 14 дней и не смогли нормально восстановиться, а в вольерах с нетоксичным популяция сократилась на две трети, но затем размножение продолжилось.
Сразу ответы на каверзные вопросы:
Нет, для других насекомых Metarhizium не опасен. Нет, он не разлетится по всей Африке, потому что споры образуются на трупах комаров, а их быстро подъедают падальщики. Нет, порошок со спорами никто не будет отправлять сенатором от демократической партии в конвертах.
Но это неточно. Ну что ж, а на этом сегодня всё! Большое спасибо вам за просмотр. Оставляйте своё мнение в комментариях, ставьте лайк этому видео, если оно вам понравилось, и делитесь им со своими друзьями. Проголосовать за самую интересную новость можно в подсказках к ролику. Не забудьте подписаться на Qwerty здесь, на Ютубе, в Инстаграме и Телеграме, и щёлкните, пожалуйста, колокольчик.
До скорых встреч! Пока! [музыка] Обмен! [музыка]