О предупреждении ученых человечеству, количестве поглощаемого человеком микропластика, поиске внеземной жизни и о других новостях науки в нашем обзоре.
Кто уничтожит население Земли
Эксперты назвали четыре главные угрозы населению Земли: это эпидемии, ядерная война, природные катаклизмы и падение астероида. Самой опасной болезнью авторы исследования признали туберкулез.
Эпидемии, ядерная война, природные катастрофы и падение астероида на Землю являются главными угрозами человечеству по мнению авторов доклада, опубликованного на сайте How Will The World End. Работа была подготовлена британским маркетинговым агентством на основе данных из 50 различных источников, включая статистику ООН и NASA.
В список смертельных болезней входят малярия, сезонный грипп, вирус Эбола, менингит, легочная и бубонная чума, лихорадка Ласса, холера, желтая лихорадка, вирус Марбург и туберкулез, который исследователи считают самым опасным. По их мнению, наиболее вероятны вспышки эпидемии в Нигерии, Индии, Индонезии и Китае. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), только в 2017 году от туберкулеза погибли два миллиона жителей планеты из 10 млн заболевших, то есть в день фиксировалось в среднем 4384 летальных исхода.
При таких темпах мировое население, если бы не лечилось, оказалось бы полностью уничтожено за 1 756 563 дня или 4812,5 лет.
Вероятность ядерной войны эксперты оценивают как одну из наивысших за последние годы. В качестве причин, которые теоретически могут спровоцировать фатальный конфликт, называются неудачные попытки сокращения ядерного арсенала, случайная активация и политическая нестабильность. Специалисты напоминают, что в 2019 году стрелки символических Часов Судного дня были переведены вперед и теперь стоят за две минуты до полуночи. Ранее в таком положении стрелки находились лишь в 1953 году, когда СССР и США испытали свои термоядерные бомбы.
«В течение прошлого года мы видели, как все ядерные державы вкладывали средства в развитие своих ядерных арсеналов, — отметили при переводе стрелок в январе представители журнала Bulletin of the Atomic Scientists, создавшего Часы. — Этот год оказался опасным и хаотичным, многие риски, которые мы предполагали, не оправдались. В 2017 году мы выяснили, что беспечность в ядерной сфере ухудшает и без того опасную ситуацию и вновь осознали, что минимизация основанных на фактических данных оценок изменения климата и других глобальных проблем не приводит к улучшению политики».
Кроме того, в редакции отметили, что «КНДР проводит ракетные и ядерные испытания», а «программа конфигурации ядерных сил США оставляет возможность для повышения роли ядерного оружия».
Также отмечается, что в 2021 году истекает договор СНВ-III между Россией и США об ограничении стратегических наступательных вооружений, и будет ли соглашение продлено, пока не известно. Утверждается, что США для полного уничтожения всей планеты потребовался бы 5351 взрыв, России – 4206.
Основной климатической угрозой для Земли называют глобальное потепление. По данным межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), к 2025 году воздух на планете может нагреться еще на два градуса Цельсия по сравнению с температурой доиндустриальной эпохи (1850-1900 годы).
При сохранении нынешних темпов потепления (0,2 градуса за десять лет) глобальная температура поднимется на 44 градуса через 2136 лет.
Этот уровень аналитики расценили как критический для жизни на земле: при достижении этой отметки уровень мирового океана поднимется настолько, что вода затопит сушу.
Столкновение астероида с Землей маловероятно, однако НАСА следит за небесными телами, которые могут приблизиться к планете в ближайшие сто лет. Один из таких астероидов – Флоренс – имеет диаметр до 3,9 км и считается потенциально опасным объектом. Его удар привел бы к гибели 1,2 миллиарда человек. Для полного же уничтожения населения Земли необходим астероид диаметром 10 км.
Между тем российские ученые считают, что в 2068 году на Землю может упасть астероид Апофис. В 2029-м он пройдет на расстоянии, в десять раз более близком к планете, чем расстояние от Земли до Луны, посчитали на кафедре небесной механики СПбГУ.
«Уникальной особенностью этого астероида является точно установленное тесное сближение с Землей 13 апреля 2029 года на расстояние 38 тысяч километров (Луна удалена от Земли на 384 тыс. км).
Это сближение вызывает значительное рассеяние возможных траекторий, среди них имеются траектории, содержащие сближение в 2051 году.
Соответствующие резонансные возвраты содержат множество (порядка сотни) возможных на сегодня соударений Апофиса с Землей, наиболее опасное — в 2068 году», — говорится в докладе.
В ноябре 2017 года более 15 тыс. ученых из 184 стран подписали документ, описывающий главные угрозы человечеству. Второе «Предупреждение человечеству» было опубликовано в журнале BioScience.
Источник: www.gazeta.ru
Человек в среднем съедает около 50 тысяч частиц микропластика в год
Человек в среднем съедает не менее 50 тысяч частиц микропластика в год и такое же количество вдыхает, говорит первое в своем роде исследование. Возможно, реальное количество окажется даже большим, так как ученые анализировали на предмет загрязнения пластиком лишь небольшое количество продуктов питания и напитков. Ученые сообщили, что употребление большого количества воды в пластиковых бутылках резко увеличивает количество потребляемых частиц.
Воздействие поглощаемого микропластика на здоровье человека пока практически неизвестно, но он может выделять токсичные вещества. Некоторые частицы очень малы и могут проникать в ткани человека, вызывая в них иммунные реакции. В ходе исследования, опубликованного в журнале Environmental Science and Technology, ученые обобщили данные 26 предыдущих исследований, измерявших количество частиц микропластика в рыбе, моллюсках, сахаре, соли, пиве и воде, а также в городском воздухе.
Затем ученые использовали рекомендации правительства США по питанию для подсчета количества микрочастиц, которые люди поглощают за год вместе с рекомендуемыми продуктами. По их оценкам, взрослые поглощают около 50 тысяч частиц микропластика в год, а дети — около 40 тысяч. Однако протестированы были далеко не все продукты и, по словам ведущего автора исследования, Киран Кокс (Kieran Cox) из канадского Университета Виктории, остаются еще серьезные пробелы, которые необходимо в дальнейшем заполнить. Неисследованные продукты (хлеб, мясо, молочные продукты и овощи), по ее словам, могут содержать не меньше пластика, а значит, человек может поглощать сотни тысяч частиц микропластика в год.
Больше всего изучена была вода в бутылках. В среднем она содержит в 22 раза больше микропластика, чем водопроводная вода. По словам исследователей, человек, который пьет только бутилированную воду, будет потреблять 130 тысяч частиц микропластика в год только из этого источника, по сравнению с 4000 из водопроводной воды.
Ученые не знают, что происходит при вдыхании микропластика, но новое исследование предполагает, что большинство вдыхаемых частиц проглатываются, а не откашливаются. По словам ученых, пока сложно понять, как именно они воздействуют на здоровье, но тревогу вызывает уже даже их огромное количество. Загрязнение микропластиком в основном возникает в результате разложения пластикового мусора и, по-видимому, распространено по всей планете. Исследователи находят микропластик везде: в воздухе, почве, реках и даже самых глубоких океанических впадинах. Частицы микропластика были обнаружены в водопроводной и бутилированной воде, морепродуктах и пиве. Они также были обнаружены в образцах стула человека подтверждая, что люди поглощают эти частицы.
Однако Стефании Райт (Stephanie Wright) из Королевского колледжа Лондона (King’s College London), не участвовавшая в исследовании, говорит, что микропластик оказывает на организм не столь сильное воздействие по сравнению с другими поглощаемыми частицами. Например, среднестатистический человек в западных странах поглощает миллиарды микрочастиц диоксида титана, который добавляется в продукты питания.
Автор исследования, Киран Кокс, говорит, что изучение этой проблемы изменило даже ее собственное поведение. «Я теперь стараюсь избегать продуктов в пластиковых упаковках и воды в пластиковых бутылках, насколько это возможно», — говорит Кокс.
Источник: medportal.ru
Сколько лет живет лесной муравейник?
Отвечает научный сотрудник лаборатории поведенческой экологии сообществ Института экологии и систематики животных СО РАН, кандидат биологических наук Иван Константинович Яковлев.
Для начала, наверное, стоит сказать о том, сколько живут муравьи. У рабочих особей этот срок составляет год, максимум два, если успешно перезимуют. У муравьиных маток (размножающихся самок) он существенно длиннее и может достигать 30 лет — правда, в условиях лаборатории. В естественной среде самки могут жить до 10—20 лет.
Устройство и продолжительность жизни муравейника зависят от вида муравьев. Это может быть небольшая полость под камнем, и тогда муравейник очень подвижен и может существовать несколько лет. Более сложные постройки муравейника включают множество камер под землей или в пне или представляют гнездо с наружным холмиком из земли или растительных остатков. Наиболее сложно устроен муравейник рыжих лесных муравьев, представляющий земляной кратер с сердцевиной из крупных веточек, где поддерживаются оптимальные условия для развития молоди. Сверху всё прикрыто толстым слоем мелких веточек, в котором располагаются прогревочные камеры и множество ходов. Муравейник непрерывно обновляется и поддерживает жизнеспособность ровно столько, сколько существует лес, на территории которого живет семья муравьев. По возрасту древонасаждений можно оценить срок жизни муравьиного поселения, который может достигать от нескольких десятилетий до одного века и более.
Рыжие лесные муравьи любят селиться на границе леса, поскольку для них важен баланс экологических условий: солнечное тепло необходимо для развития расплода, а на растительности и в лесной подстилке муравьи собирают корм. Комфортный микроклимат, достаток кормовых ресурсов и отсутствие конкурентов — залог долгой жизнеспособности муравьиного поселения. Как только у насекомых исчезают источники пищи, они начинают подыскивать себе территорию с более подходящими условиями.
Расселяются муравьи по-разному, в зависимости от вида. У многих видов самки разлетаются достаточно далеко от родного гнезда, чтобы основать собственные семьи. У наиболее заметных в наших лесах рыжих лесных муравьев расселение происходит другим путем — почкованием муравейника. Дело в том, что муравейники имеют предел численности (максимум до 1—2 млн особей). Как только они становятся слишком большими, то начинают давать «отводки»: самка с частью рабочих особей отселяется на соседнюю территорию и образует новый муравейник, при этом все дружеские связи сохраняются. В течение нескольких лет муравейник достигает жизнеспособного размера, при котором возможно его самостоятельное воспроизведение. Постепенно муравьиная колония разрастается в виде разветвленного комплекса гнезд, охватывающего несколько десятков гектаров леса.
Так что можно сказать, что лесные муравьи жизнеспособны, пока есть лес (собственно, поэтому они так и называются). Срок жизни муравьиного поселения зависит от состояния самого леса. Муравьи не могут взять и в один момент куда-то массово переместиться. Однако при ухудшении условий обитания (заболачивание, вырубка лесов и т. п.) муравьи могут постепенно переселяться, но на это может уйти несколько лет.
Источник: www.sbras.info
Сванте Паабо точно знает, какое наследство оставили вашим детям неандертальцы и денисовцы
Профессор Сванте Паабо, один из основателей палеогенетики: «Маленький секрет геномики состоит в том, что мы до сих пор почти ничего не знаем о способах перевода генома в особенности реального живого индивида. Если бы я секвенировал свой собственный геном и показал его генетику, он смог бы сказать, откуда приблизительно на планете я и мои предки происходим, сравнив мои генетические варианты с географическими моделями вариантов по всему земному шару. Однако он не смог бы сказать, являюсь ли я умным или глупым, высоким или низким, и вообще почти ничего обо мне, как о человеческом существе»
Сванте Паабо еще в детстве заинтересовался египтологией – особенно его привлекали египетские мумии. После поездки в Египет он настолько увлекся древней историей, что решил изучать египтологию в родном Уппсальском университете – старейшем в Швеции. Однако, диссертацию он защитил по молекулярной иммунологии и занялся методами извлечения и анализа ДНК – сказалось влияние отца, биохимика и лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Но увлечение археологией принесло свои плоды: по словам Паабо: «…казалось очевидным, что эти методы должны работать и на древних органических останках, таких как египетские мумии. Поиски подобных работ в научной литературе не дали результатов, и тогда мне пришла мысль попробовать самому». С помощью своего бывшего преподавателя египтологии и втайне от научного руководителя Паабо добыл кусочек мумии возрастом около 2.5 тыс. и в 1985 г. извлек и проанализировал первую древнюю ДНК. Однако прошло не одно десятилетие, прежде чем палеогенетики справились с проблемой загрязнения древней ДНК современной и с ее деградацией: даже в самых благоприятных условиях ДНК не может сохраняться дольше миллиона лет.
Первый, еще неполный ядерный геном неандертальца был расшифрован в лаборатории Сванте Паабо в 2010 г. – так мир узнал, что эти древние люди являются одними из прямых предков современного человечества. Позже, из ископаемых останков неандертальцев из Денисовой и других алтайских пещер, в лаборатории Паабо удалось впервые в мире получить неандертальский геном очень высокого качества, и наконец узнать, какие гены мы унаследовали от этих первобытных людей.
Паабо писал: «…Большинство людей не были шокированы мыслью о том, что их предки скрещивались с неандертальцами. На самом деле, многие сочли эту идею занимательной: некоторые, как это случалось и раньше, даже захотели провериться на предмет неандертальского наследия». Посыпался поток писем от мужчин, которые считали себя неандертальцами, но не было ни одного подобного письма от женщины! Журнал «Плэйбой» попросил дать интервью о работе Паабо и его коллег. На иллюстрации к вышедшей в журнале статье под заголовком «Неандертальская любовь: стал бы ты спать с этой женщиной?» была изображена крепкая, очень грязная женщина, размахивающая копьем на заснеженном горном хребте. Глядя на этот явно непривлекательный образ, профессор понял, почему почти ни один мужчина не пожелал сказать, что он женат на неандерталке.
А Паабо и его команду уже ждал денисовец… Это была всего лишь крохотная часть детского мизинца из Денисовой пещеры, упакованная в пакетик с надписью «человек современного типа». Открытие денисовского человека стало шоком для самих первооткрывателей. Технологический уровень орудий и украшений, найденных за многие годы на Денисовой пещере, указывал на человека современного анатомического типа. И вдруг – новый подвид, в «досье» на которого нет ничего, кроме генома, да пары косточек и зубов.
«Виртуальный» денисовец оказался очень гиперактивным: выяснилось, что в каменном веке существовали по крайней мере две независимые популяции денисовцев, и каждая из них передала часть своей ДНК современным людям. Их генетический «след» встречается на огромной территории, от Папуа Новой Гвинеи и Австралии до Китая и Японии. Кстати, денисовским наследием признан особый генный вариант, отвечающий за распределение жировой ткани в теле и адаптацию к холоду, характерный для современных гренландских инуитов.
Появление на исторической сцене денисовца разбило в прах представление о линейной эволюции человечества. Оказывается, у нас было много разных предков, которые при случае общались друг с другом и даже рожали общих детей, хотя и различались между собой гораздо больше, чем любые современные человеческие популяции и расы! Венцом денисовской эпопеи стали результаты генетического анализа еще одного крошечного фрагмента кости женской особи – дочери денисовца и неандерталки, обнаруженного в Денисовой пещере в 2012 г. Ученые получили прямое свидетельство смешения между двумя совершенно разными группами древних людей.
…В своем интервью журналу «НАУКА из первых рук» профессор Паабо выразил надежду, что ископаемые останки денисовцев, возможно, давно обнаружены в других регионах Азии, но пока не «узнаны». И вскоре действительно появилось сообщение о находке части нижней челюсти денисовского человека в карстовой пещере на Тибетском нагорье. Эта находка ждала своего часа почти 40 лет и была «опознана» с помощью специального метода белкового анализа. А сколько еще подобных артефактов может пылиться в музейных витринах и запасниках? К тому же сама палеогенетика не стоит на месте: сегодня ученые научились извлекать ДНК не только из ископаемых костей, но и из слюны, оставленной на древней жвачке, и даже буквально из пещерной «грязи». Так благодаря науке мы узнаем то, что казалось скрытым от наших глаз навсегда.
И все же нужно быть предельно осторожными, выдвигая предположения относительно характеристик древних людей, основываясь на том или ином варианте генома. К примеру, на основе генетической информации нельзя прогнозировать будущие болезни – можно лишь оценить риск их возникновения. К тому есть еще «исторические» генетические казусы. Например, один из неандертальских вариантов генов способствует развитию диабета II типа, которым заболевают в пожилом возрасте. Неандертальцам подобные мутации помогли выжить при скудном питании, и они могли бы так же хорошо «работать» и у нас, если бы мы не ели слишком много в течение всей жизни. Так что на основе только генетической информации вряд ли можно сказать, как тот или иной древний человек выглядел, как себя вел или какими болезнями болел, так как у каждой человеческой популяции своя история.
Подробнее о работах по расшифровке древней ДНК читайте в статье профессора С. Паабо и его молодой сотрудницы В. Слон «Палеогенетическая реконструкция каменного века» в выпуске журнала «НАУКА из первых рук», № 2(82), 2019
Источник: scfh.ru
Экзолуны могут быть домом для внеземной жизни
Спутники, вращающиеся вокруг планет за пределами Солнечной системы, могут быть еще одними кандидатами на поиск внеземной жизни.
К такому выводу пришел астрофизик из Университета Линкольна (Великобритания). В своей научной работе он утверждает, что ядро экзолун может нагреваться за счет гравитационного притяжения планеты, вокруг которой они вращаются. Это, по словам ученого, может привести к тому, что на спутниках будет жидкая вода, причем это возможно даже для небесных тел далеко за пределами зоны обитаемости — расстояния от звезды, при котором на планете возможно существование жидкой воды.
На сегодня известно всего пять кандидатов на звание экзолуны. Такое маленькое количество этих объектов обусловлено сложностью их обнаружения и небольшим (в большинстве случаев) размером. Два таких кандидата, вращающихся вокруг экзопланеты J1407b, и подтолкнули астрофизика на анализ возможности существования жизни на спутниках экзопланет.
Исследователь провел компьютерное моделирование колец вокруг планеты J1407b, которые в 200 раз больше, чем у Сатурна. Он рассчитал гравитационные взаимодействия между частицами диска и планетой и использовал их в компьютерных моделях планеты и ее кольцевой системы. Затем ученый добавил в систему спутник, который вращался на различном расстоянии от планеты за пределами ее колец, чтобы проверить, меняется ли при этом структура колец.
Результаты показали, что экзолуна действительно влияла на структуру колец. Однако, по словам ученого, такие же изменения могли вызвать другие гравитационные силы. Именно поэтому точно говорить о наличии экзолуны у планеты J1407b нельзя.
В ходе моделирования ученый также установил, что существует расстояние между планетой и спутником, на котором гравитационные силы довольно велики и могут порождать трение в ядре луны, разогревая его. Исходящее от ядра тепло, в свою очередь, может нагревать поверхность спутника до комфортной для жизни температуры. На таких спутниках, по его словам, может существовать жизнь — при условии наличия атмосферы и необходимых химических соединений.
Источник: naked-science.ru
Обзор подготовила Людмила Фрадкова, кандидат биологических наук