Об удивительных свойствах обсидиана, средневековой мази, которая эффективнее антибиотиков, метаязыке для программирования роботов и других новостях науки в нашем обзоре.
Вулканическое стекло
Обсидиан сегодня воспринимается скорее как декоративный минерал, но нашим предкам он был жизненно необходим. Настолько, что они были готовы ходить за сотни километров и преодолевать тяжелые препятствия, чтобы добыть его. О том, как геологические исследования обсидиана дают археологически важную информацию, на лекции в рамках Дней науки рассказал доктор географических наук, ведущий научный сотрудник Института геологии и минералогии СО РАН Ярослав Всеволодович Кузьмин.
Когда раскалённая лава касается прохладной поверхности земли (а разница огромна — у лавы температура равна 1500°C против примерно 20°C у почвы), она мгновенно охлаждается, и на месте контакта возникает корка закаливания — вулканическое стекло или обсидиан. За счёт быстрого остывания в минерале не успевает образоваться никаких кристаллов, поэтому он обладает самым острым в природе сколом. Все современные инструменты, которыми делаются, например, операции по микрохирургии глаза, изготовлены именно из этого камня, и никакие стальные ножи пока не способны его заменить. Правда, не каждая лава способна дать вулканическое стекло, а только та, у которой подходящий химический состав.
Именно необыкновенной остротой интересовал обсидиан древних людей и значил для них больше, чем для нас деньги — из него изготавливали орудия, необходимые для выживания. «Этот ресурс был единственным, с помощью которого человек добывал себе пропитание, — объясняет Ярослав Всеволодович. — И если бумажки и монеты можно заработать, то камень в те времена — только найти (или на что-нибудь обменять). Утрачивать свое значение вулканическое стекло начало только с появлением металлов, хотя в эпоху бронзы оно ещё активно использовалось».
Из обсидиана изготавливали орудия до 30 см в длину, например — микропластины (толщиной 1 мм, шириной 3-4 мм и длиной 3-7 см), настолько острые, что невозможно взять в руки. Их вставляли в деревянное или костяное копьё, и последнее превращалось в смертельное оружие. Попадёшь им в животное — и оно истечет кровью через несколько часов. А индейцы майя с помощью обсидиановых ножей приносили своим богам человеческие жертвы.
Этот камень был настолько важен, что в поисках него люди преодолевали невероятные препятствия. Например, на Камчатке расстояние от стоянки до источника — от 140 до 260 км по прямой — при том, что места там совершенно непроходимые: заросли шеломайника, ивняка, каменной березы, пробираться через них тяжелее, чем сквозь экваториальные леса, и скорость вряд ли будет превышать 1 км в час.
Артефактов из вулканического стекла известно множество по всему миру — это Америка, страны Средиземноморья, Япония, Дальний Восток России, Африка, Австралия, Океания, Новая Зеландия. Хотя и сейчас недостатка в обсидиане не наблюдается, источников этого минерала в природе не так много — даже на Камчатке, в Гватемале и Мексике их всего примерно по 30 штук. Причём каждый источник имеет специфический химический состав, который позволяет отличать его от остальных. Эта особенность навела учёных на мысль: найдя отщеп или орудие из обсидиана и проведя его химический анализ, можно определить, из какого источника был добыт материал для него, и таким образом, понять — в каком направлении перемещались древние люди и какие между ними существовали связи. «Исследование этого камня — самый лучший метод, который позволяет установить контакты между древними сообществами. Археологи говорят — тут и там горшки похожие; значит, жители этих мест между собою общались. Но доказать это практически невозможно, а здесь всё наглядно», — говорит учёный.
Исследования находок из обсидиана проводятся с помощью ядерного реактора, например, такого, какой есть в Университете Миссури (США). Использующийся метод называется нейтронно-активационным: с помощью потоков нейтронов происходит активация минерала, и он начинает в возбуждённом состоянии испускать частицы, которые улавливаются и измеряются приборами.
Такие исследования дают потрясающие результаты. Нередко оказывается, что расстояние от места находки до источника превышает 1000 км. Например, месторождение находится на острове Хоккайдо, а камень из него попал на Сахалин, на Амур, на остров Хонсю, на Курильские острова, причём проливы там такие, что и сейчас люди не всегда рискуют их переплыть. Или на Среднем Западе США, в долине реки Миссури находят изделия, принесенные из Мексики (расстояние – более 1200 км). Обсидиан из Калифорнии попадал на восточное побережье Америки — в современные штаты Нью-Джерси, Вирджинию, Пенсильванию, Нью-Йорк — более чем на 5000 км! При этом считается, что максимальное расстояние, на которое люди могли ходить за какими-либо редкими вещами, составляет примерно 300 км, больше фактически даже в то время было не пройти. Видимо, существовал какой-то способ обмена, возможно, через посредников.
Исследования обсидиана открывают ещё одно интересное явление: бывает, что у людей есть под боком хороший источник этого минерала, а на их стоянке находки сплошь из того местонахождения, которое находится за сотни километров. Например, палеолитическое население острова Хонсю в Японии около 30 тысяч лет назад, рискуя жизнью, отправлялось за ним за 150 км, на другие острова, которые невозможно увидеть с берега.
«В одном археологическом слое могут попадаться артефакты из 2-х — 6-ти разных источников обсидиана, это все равно, что житель новосибирского Академгородка за картошкой пойдёт не в ближайший продуктовый магазин, а поедет на площадь Калинина. Почему так происходило, не понятно», — рассказывает Ярослав Кузьмин.
Некоторые источники до сих пор обнаружить не удалось. Известно, что они существуют, изучен состав извлечённого из них обсидиана, но само месторождение затеряно где-то в непроходимой местности. Особенно много таких в России. Если в Мексике и Гватемале описаны уже все 30 главных местонахождений качественного вулканического стекла, то на Камчатке из 30-ти данные есть только о 16-ти. «Чтобы исследовать остальные, необходимо, как минимум, 100 тысяч долларов. Добраться до тех мест можно только на вертолёте, а один час полёта стоит не менее 5 тысяч долларов», — говорит Ярослав Всеволодович.
www.sbras.info
Средневековая мазь эффективнее современных антибиотиков
Сотрудники Ноттингемского университета воспроизвели рецепт глазной мази из медицинской книги «Лекарская книга Бальда», датируемой IX веком. Оказалось, что мазь эффективно уничтожает штаммы золотистого стафилококка, устойчивые к действию антибиотика метициллина.
Для приготовления мази требуется лук, чеснок, вино и бычья желчь. Ученые протестировали глазную мазь на различных бактериальных штаммах. Согласно полученным данным, препарат уничтожил до 90% антибиотикоустойчивых бактерий, причем соответствующий эффект достигался только при наличии всех компонентов мази. Отдельно взятые ингредиенты обладали слабовыраженными антибактериальными свойствами.
«Мы полагали, что глазная мазь Бальда может быть слабым антибиотиком, но нас поразил антибактериальный эффект, который оказывала комбинация всех ее ингредиентов», — сообщила соавтор исследования Фрейя Гаррисон (Freya Harrison).
По словам ученых, существуют и другие древние медицинские тексты, в которых, вероятно, может находиться информация о составе препаратов, эффективных против инфекционных заболеваний. Они полагают, что лекари проводили научные исследования за много веков до открытия самого существования бактерий.
Результаты, полученные сотрудниками Ноттингемского университета, будут представлены на ежегодной микробиологической конференции в Бирмингеме.
medportal.ru
Удивление помогает обучению
Психологи из университета Джона Хопкинса в Балтиморе провели эксперимент, выясняя, как удивление влияет на отношение младенцев к окружающему миру. Результаты эксперимента были опубликованы в журнале Science.
В эксперименте участвовали 110 одиннадцатимесячных детей, причем количество мальчиков и девочек было примерно одинаково.
На их глазах происходили разные вещи — иногда самые обычные, а иногда удивительные. Мячик катился по полу, ударялся о стену и отлетал обратно, но иногда ученые устраивали так, что мячик как будто исчезал, проходя сквозь стену. Иногда мяч лежал на платформе, а порой детям казалось, что он висит в воздухе.
Как выяснилось, каждый раз, когда дети видели нечто неожиданное, то, что их удивляло, они с куда большим энтузиазмом начинали изучать окружающий мир. Если мяч отскакивал от стены, это не вызывало никакой особенной реакции, если же мяч исчезал, а потом появлялся, то дети тут же хватали его и начинали бить им о стол, проверяя, насколько прочен мир вокруг.
Маленькие дети всегда готовы познавать окружающий мир, однако удивление явно усиливает их стремление к обучению.
Впрочем, как заявили организаторы эксперимента журналисту агентства Reuters, очевидно, это относится к детям всех возрастов.
scientificrussia.ru
Метаязык для программирования любых роботов разработан в России
В России создан открытый язык Robot Control Meta Language, который позволяет кооперировать между собой роботов разных производителей, таким образом, потребители робототехники смогут самостоятельно писать программы для управления роботами, больше не ориентируясь на техническую «начинку» конкретных машин и особенности робототехники конкретных производителей. RCML позволяет абстрагироваться от аппаратной части и сосредоточиться только на функциях робота, передаёт robotct.ru.
Языком может воспользоваться каждый желающий – будь то профессиональный программист, решающий задачи для своего предприятия, или руководитель школьного кружка, где дети строят роботов. На днях вышел учебник по языку, в котором описаны основные элементы синтаксиса нового языка программирования, примеры использования и решения задач по программированию робототехники.
Идея языка пришла в голову его создателям, когда они обдумывали возможность создания робота, который мог бы собрать себя сам в безлюдной среде: в космосе, на глубине океана, в арктических льдах. Язык был апробирован на роботах немецкой компании KUKA в ноябре прошлого года в рамках международной выставки «Robotics Expo» в Москве.
STRF.ru
Размножение в полнолуние
Впервые ученые обнаружили растение, которое ждет полнолуния, чтобы размножаться. Откуда куст узнает фазу Луны, остается загадкой для ученых.
Вопрос, как объективно фазы Луны влияют на жизнь различных организмов, давно волнует умы ученых.
И здесь они советуют отделять непроверенные данные и предрассудки от научно установленных фактов. К примеру, на днях масштабное исследование, проведенное профессором Жан-Люком Марго из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, расставило многие точки над i в вопросе о том, влияет ли Луна на частоту автомобильных аварий, госпитализаций граждан, исход медицинских операций, наступление менструации, депрессии, рождение детей и даже активность преступников.
«Луна ни при чем», — установил Марго в своем статистическом исследовании.
Однако ученым известны животные, на активность которых однозначно влияет фаза Луны: например, крабы, морские птицы, навозные жуки и кораллы. Науке известно и другое: все эти случаи связи Луны с живыми организмами касались только животного мира — о подобных лунных связях в мире растений наука не знала. Не знала до последнего времени, пока ученые под руководством Катарины Ридин, ботаника из Университета Стокгольма, случайно не обнаружили удивительные свойства кустарника Ephedra foeminea, который называют хвойником или эфедрой. «Ephedra foeminea — это большой куст, довольно уродливый», — говорит Ридин.
Куст обычно произрастает на склонах в восточном Средиземноморье, его листы такие маленькие, что часто растение называют безлистной эфедрой. Однако, когда растение готово к размножению, кустарник превращается в яркую массу красных и желтых шишек.
Ридин изучала кустарник и ее длинную эволюционную историю вместе со своей студенткой. Считается, что предки эфедры, которые возникли 130 млн лет назад в ранний меловой период, служили пищей для динозавров. Подобно другим таким растениям, эфедра не имеет цветков и выделяет на шишечках жидкость с пыльцой, которая может переноситься ветром от одной шишки к другой.
Кроме того, эта жидкость сладкая и привлекает насекомых.
Чтобы понять, почему за миллионы лет эволюции кустарник не остановился на одном из двух методов опыления, Ридин отправилась в Грецию, где, пробираясь по отвесным скалам, стала считать насекомых на кустах и капельки на шишках.
Ученых смутило, что, даже когда шишки созревают, они долго не открываются и не выделяют капель, привлекательных для насекомых.
Наблюдая за кустарником и насекомыми по ночам, биологи обнаружили, что раскрытие шишек и выделение сладких капель приходится на полнолуние.
Сверкающие в лунном свете капли привлекают насекомых — мушек и мотыльков, для которых они являются своеобразными маяками. Ученые обнаружили, что и при взошедшем полумесяце освещенности достаточно, чтобы заставлять капли сверкать. Однако лишь при полнолунии этого света насекомым хватает на всю ночь. «Только при полной Луне насекомые могут ориентироваться в течение всей ночи», — пояснила Ридин.
Выяснилось, что в ходе эволюции кустарник стал ждать для размножения полной Луны, чтобы именно в этот день максимально эффективно использовать насекомых. Чтобы подтвердить это предположение, ученые обратились к архивным данным, собранным годами ранее, и обнаружили, что цветение эфедры также приходились на полнолуние, причем максимальное, именно на июльское.
В сложном процессе размножения этого кустарника многое остается неясным. И главное — как именно эфедра узнает о наступлении полнолуния? Ученые предполагают, что растение может чувствовать степень ночной освещенности от Луны или каким-то образом реагировать на малейшие изменения силы тяжести. «Мы понятия не имеем, как это происходит, это вопрос для изучения в будущем», — считает автор работы.
www.gazeta.ru