Что показала самая древняя ДНК? Неизвестные животные под Антарктикой. Новости на QWERTY №160
[музыка] Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY. Меня зовут Владимир, и мы вновь заряжаем наш новостной выпуск обоймой из самых интересных событий из мира науки за последнюю неделю.
Из этого ролика вы узнаете, как будет выглядеть Земля через 250 миллионов лет, что делают неизвестные науке организмы подо льдами Антарктики, как сделать самовосстанавливающийся бетон, какому животному принадлежит самая древняя восстановленная ДНК и чем займется самый совершенный марсоход из всех, когда-либо высадившихся на Марсе. Все подробности по ссылкам в описании.
Вы явно любите таймлапсы, и лучше новостью прошлого ролика стала новость про модель движения литосферных плит Земли за последний миллиард лет. Самый животрепещущий вопрос к этой новости был про возможность смоделировать будущее Земли. Разумеется, такие модели имеются, причем даже не одна. Вот так выглядит модель, точнее анимация модели Кристофера Скотта. Она заявляет, что вскоре континенты начнут опять сближаться.
Сначала возникнет вот такой гибрид Афро-Австралии всего-то через 150 миллионов лет. Возможно, человечество будущего, если уцелеет, увидит исчезновение внутренних морей и возникновение новых горных цепей. Антарктида, перемещающаяся к экватору, спровоцирует таяние вообще всего ледникового покрова и, как следствие, всемирный потоп с подъемом уровня воды на 90 метров к этому времени. Хорошо бы расселиться по всей галактике!
Но затем, через 250 миллионов лет, образуется очередной суперконтинент Пангея Прошимо, а оледенение наберет былую силу. Как видите, все очень и очень циклично. Опять возникнут новые континенты, новые биологические ниши, качнуться качели изменения климата.
Кстати, как я и говорил, я появился от коронавируса первой дозы и "Спутника" 15 февраля. Вопреки всем прогнозам знатоков, полет до сих пор нормальный. Немного вот болела место укола пару дней, температура так и не поднялась. Даже в дневник самоконтроля писать ничего.
К слову, про Антарктиду и новые биологические ниши: в подбрюшье шельфового антарктического ледника Фехнера, в двухсот шестидесяти километрах от ближайшего края ледового поля, участники британской антарктической экспедиции обнаружили неизвестных науке животных. Когда они в 2016-2017 годах пробурили насквозь всю толщу льда (а это почти 900 метров) и спустили в колодец камеру, они увидели неожиданные для этой локации организмы, восседающие на валунах на глубине более одного километра и фильтрующие воду в поисках пищи.
Это при том, что температура подо льдом примерно минус 2 градуса, темно, как в Марианской впадине. И самое главное: нет нормальных для таких животных источников пищи. Где подводные озёра Антарктиды? А где фотосинтез? Подсказка: в тысячи километров. Хотя из-подо льда Антарктиды периодически извлекают останки древних небольших животных или насекомых и даже живые бактерии, находившиеся десятки миллионов лет в изоляции.
Другое дело, что подобных скважин всего штук восемь. Сделать шутка ли бурить километр льда? И так, наши новые подледные друзья больше напоминают губок, что очень странно, ведут сидячий образ жизни, не сильно отличаясь в этом от меня, и постоянно фильтруют воду, вылавливая частички пищи. Вероятно, пища поступает к ним вместе с талой водой с ледника, но это неточно. Исследовать этих фильтра веков пока не смогли. Тут нужен манипулятор, а не просто камеры. Но визуально самые крупные достигают порядка 7 сантиметров в длину.
Суммарно эти неизвестные организмы составляют примерно 60 процентов от всех увиденных животных в этой скважине. Ученые уже собрались пересматривать теории о распространении жизни и пищи подо льдом. Ну а мы берем на заметку принцип "фильтруй, чтобы выжить".
Есть же строения, которые стоят веками и даже тысячелетиями, но все чаще последнее время попадаются здания, у которых фундамент трескается через год после сдачи. Если дело касается бетона, то в Дальневосточном федеральном университете знают, что на него можно кастануть что-то типа селфри.
Допустим, в бетоне возникла трещина. Это бывает, когда он подвергается циклам замораживания-размораживания, чрезмерной влажности, землетрясению или даже физическому контакту. После этого жизнь бетонной конструкции значительно сокращается, если ее не починить или если она сама не починится.
Вот биологи взяли бактерии Bacillus кухни, научили их выделять карбонат кальция и впадать в состояние гибернации. Затем раствор из пяти процентов этих бактерий и 95 процентов питательной жидкости смешали с бетонной смесью, и после застывания получили бетон, заключенный в внутренних бактериях. Если такой бетон разрушить, то бактерии получают доступ к воздуху и влаги и начинают заполнять трещины карбонатом кальция, который кристаллизуется при контакте с водой.
Так, трещины до 0,6 миллиметра за месяц. Когда работа сделана и бетон обретает былую прочность, бактерии вновь засыпают внутри. Материалы такого живого бетона могут служить до 200 лет! Столько в нем могут храниться споры бактерий. Это раза в три-четыре больше, чем живет обычный бетон. Более того, пока не заснули, бактерии еще и обычные поры бетона подзатягивают.
Подобные методики не на вы. Раствор с бактериями уже наносили на бетон для залечивания трещин. Бактерий добавляли на этапе изготовления бетона для повышения его прочности. Но соединили все способы для создания самозалечивающегося бетона, и заодно сократили добавки дорогостоящих соединений кальция. Впервые теперь срочно нужен самозатягивающийся кожзам для диванов, самозарастающие носки и для ботинок, чашки самоклейке! И порекомендуйте что-нибудь еще в комментариях.
Возраст самого древнего образца животных, останков из которого получилось выделить и проанализировать ДНК, до сих пор составлял не более 780 тысяч лет. Это была кость древней лошади. Но недавно ученые смогли отодвинуть этот барьер сильно дальше. Хотя есть большое желание проследить эволюцию мамонтов, шедшую 5 миллионов лет, образцов старше миллиона лет не так много, а в образцах старше двух, двух с половиной миллионов лет ДНК уже настолько повреждена, что восстановить ее невозможно.
Вот ученые начали эксперименты с тремя коренными зубами мамонтов, найденными в Сибири. Мамонта, бывшим владельцем зубов, даже выдали, именно по названию рек и деревни рядом с которыми их нашли. Предполагалось, что Кристофика принадлежит к степным мамонтам, имеют возраст около 1-1,2 миллиона лет. Очука, скорее, принадлежит к шерстистым мамонтам и задуло бы от полумиллиона до 800 тысяч свечей на тортике.
Несмотря на серьезные повреждения, митохондриальную ДНК удалось восстановить в полном объеме для всех трех мамонтов. К сожалению, то же самое сделать с ядерной ДНК не получилось. У Кристофа получилось восстановить 50 миллионов пар оснований, у очука - 880 миллионов пар, а у Чука - целых 3,7 миллиарда пар нуклеотидов оснований.
После анализа ДНК первым сюрпризом оказалось расхождение в возрасте мамонтов. Кристоф бродил по Сибири примерно одну целую шесть десятых миллиона лет назад, отчика - одну целую три десятых миллиона лет назад, а Чука где-то от 600 до 900 лет назад. То есть впервые была восстановлена ДНК животных, живших более миллиона лет назад.
Далее ученые попытались построить генеалогические древа для наших мамонтов. Кристоф как самый старший мамонт, свое место занимал в изолированной ветви, которая существовала еще до разделения шерстистых мамонтов и северо-американских мамонтов колумба. Возможно, это даже был отдельный вид. Другая ветка, которая принадлежит Чукче, стала впоследствии родительской для шерстистых мамонтов. Но потом обе ветви, скорее всего, и дали начало виду североамериканский мамонт колумба.
Еще более удивительно то, что анализ смог указать на быструю адаптацию тех ветвей мамонтов к холодам. Например, появление длинной шерсти у степных мамонтов и накопление ими белого и бурого жира. То есть почти 90 процентов классических характеристик мамонтов более поздних периодов, позднего плейстоцена, начавшегося всего 120 тысяч лет назад, уже были у мамонтов, живших полтора миллиона лет назад. И мы вот только что сумели восстановить их ДНК, ну пусть и частично.
Кажется, пора вводить хэштег #SMM, слишком много Марса. Ну действительно, SMM в последнее время. Но что поделать, все это результат и запуска миссии во время прошлогоднего стартового окна на Марс – короткого промежутка времени, случающегося раз в два года, когда Земля и Марс оптимально взаиморасположены для экономии топлива ракеты и сокращения времени полета.
18 февраля NASA успешно спустила марсоход Perseverance на поверхность красной планеты. Аппарат пережил так называемые "семь минут ужаса". Именно столько прошло с момента входа в атмосферу и до посадки в кратере Озеро. Система навигации строила карту в режиме реального времени, а для торможения использовали и парашют, и джетпак – реактивную тормозную систему.
Вот так выглядела заключительная стадия посадки на скорости всего около трех километров в час, при помощи этой системы, ее называют "небесный кран". В кратере Озеро когда-то миллиарды лет назад находилась дельта настоящей реки, схожей с дельтой нашей Миссисипи. Соответственно, там можно ожидать интересные находки, скопление органики и даже следы микроорганизмов.
Для того чтобы изучить свое окружение, у роувера есть множество научных инструментов. В основном это очень сложные и разнообразные глаза - камеры. Отслеживать био-сигнатуры и органику будет инструмент под названием Шерлок. Он на руки мачте роувера – это романовский спектрометр, который будет задействован на Марсе впервые. Остальные инструменты – это улучшенные версии приборов Кири Сити, например, пиксель – рентгеновский спектрометр.
Это вообще прорывная полноценная миниатюрная лаборатория. Настойчивость, а именно так переводится название Perseverance, вообще самый совершенный марсоход за все время. Собранные образцы породы роулер будет хранить в особых контейнерах, а затем отправит их на Землю при помощи ракеты где-то после 25 года, правда, с другого аппарата, принадлежащего европейской космической миссии.
Настоящие мир агента и взаимодействия! Скажут робототехники. В арсенале роувера есть даже беспилотный вертолет Mars Helicopter. Он должен выяснить, можно ли летать в разреженной атмосфере. А как только он это выяснит, начнет совершать разведывательные полеты.
После всех научных исследований ровера, в том числе относительно возможности добычи кислорода из атмосферы, мы будем ждать мнение экспертов о том, грозит ли нам вот такое марсианское будущее. Спорим, что есть человек, который следит за Месси и даже пристальнее инженеров NASA, и это не Рогозин. Кстати, в первые же минуты после посадки Perseverance отправил на Землю вот эти две фотографии. Фотожабы на них, вы можете погуглить самостоятельно! Google, кстати, тоже рад успешной посадке роувера.
[музыка] [музыка]
Ну что ж, а на этом сегодня все. Большое спасибо вам за просмотр! Добро пожаловать в наш паблик ВКонтакте. В нем мы публикуем новости с завидной частотой и регулярностью. Оставляйте свое мнение об этом выпуске в комментарии, указывайте его вашим друзьям. Не забудьте подписаться на QWERTY здесь на YouTube, в Инстаграме и Телеграме! И до скорых встреч. Пока!
[музыка]