Новости науки

[Fantasy]

Памятно-мозговая хирургия

автор - Никита Максимов
23.03.2009


Эллен, пациентка американского врача Скотта Хэйга, отказалась от общего наркоза. Пришлось делать биопсию костной ткани под местной анестезией. Через 15 минут врач из лаборатории по громкой связи стал рассказывать Хэйгу результаты первого анализа. Напрасно Хэйг и медсестры кричали, что пациентка в сознании: интерком был неисправен, врач их не слышал и невозмутимо заявил, что это «очень-очень плохой рак». Эллен закричала, и в ту же секунду анестезиолог ввел ей пропофол - средство, которое не только усыпляет, но и может стереть несколько минут из памяти. Хэйг говорит, что оно сработало: Эллен забыла и про свой рак, и про сам факт наркоза.

Это произошло около десяти лет назад. Через несколько лет Эллен умерла, а Хэйг так и не решился рассказать ей историю с наркозом. Поступок анестезиолога был крайне сомнительным с этической и юридической точки зрения, да и вообще врачам повезло, что все сработало: память ей стерли довольно кустарным методом.

Уже много десятилетий идет разработка более совершенных средств воздействия на память: таких, которые позволяли бы без вреда для пациента и с его ведома стирать конкретные воспоминания. В феврале-марте ученые сообщили сразу о нескольких прорывах. Голландские исследователи научились делать с людьми то, что раньше удавалось лишь с мышами: превращать страшное воспоминание в нестрашное.

Группа канадских нейробиологов пошла еще дальше: полностью стерла конкретное пугающее воспоминание. Правда, пока опять-таки у мышей. Но канадцы уверены, что когда-нибудь доберутся и до людей. Тогда мы окажемся в мире, где, с одной стороны, можно будет по желанию расставаться с неприятными воспоминаниями, а с другой - собственной памяти больше нельзя будет доверять. Но основная цель ученых, конечно, не в этом. Нейробиологи хотят лишь лечить заболевания, связанные со страхами и фобиями, в частности посттравматический синдром.

«Препараты, которые сейчас в большом количестве потребляет население - многочисленные антидепрессанты - снижают тревожность, но не излечивают первопричину страха, - считает Сергей Степанов из Московского городского психолого-педагогического университета. - Психотерапия, к сожалению, тоже не дает полного излечения от фобий». Выход ученые видят в воздействии либо на белки, отвечающие за «запись» памяти, либо непосредственно на нейроны, ее хранящие.

Сохранению пугающих воспоминаний в долговременной памяти предшествует лабильная фаза: синтез белков, которые «запишут» воспоминание. Ранее считалось, что после завершения этой фазы воспоминание изменить уже невозможно. Но в последние годы стало ясно, что при активизации этого воспоминания в сознании снова начинается тот же синтез белков и снова имеет место лабильная фаза. Этот процесс называется реконсолидацией, и в него можно вмешаться и тем самым изменить воспоминание. В 2007 году американским нейробиологам удалось таким образом модифицировать пугающие воспоминания у мышей.

Теперь группа ученых под руководством Мерел Киндт из Университета Амстердама сообщила в журнале Nature Neuroscience, что примерно то же самое удалось сделать с людьми. Студентам-добровольцам показывали изображение паука, сопровождая его электрическим ударом. У испытуемых выработался рефлекс: они пугались, увидев изображение этого же паука. Через сутки одной группе добровольцев давали дозу бета-блокатора пропранолола, другой - плацебо и показывали паука. Все опять пугались - зато препарат был усвоен организмом в момент реактивации воспоминания.

Еще через сутки им снова показывали паука - и те, кто пил пропранолол, его уже не боялись. Сутки тому назад пропранолол прервал у них в мозгу синтез белков во время лабильной фазы и изменил воспоминание. Те, кто принимал пропранолол, но не видел в этот момент паука, продолжал на следующий день точно так же его бояться.

Мерел Киндт предупреждает, что применять этот препарат самостоятельно для лечения страха нельзя, несмотря на то, что он есть в продаже. До создания полноценной методики борьбы с фобиями еще очень далеко. Ученые также подчеркивают, что уничтожается не сама память: воспоминания о пауке остаются нетронутыми в нейронах мозга человека, исчезает только страх перед изображением - ты помнишь этого паука, но не помнишь, что его надо бояться.

На взгляд Константина Анохина, руководителя лаборатории нейробиологии памяти Института нормальной физиологии РАМН, такой подход к лечению можно назвать «химической психохирургией памяти». Он вместе со своими сотрудниками тоже занимается поиском препаратов, которые разрушали бы воспоминания о страхах и не давали бы им снова консолидироваться.

По словам Глеба Шумяцкого (Newsweek писал о созданной им бесстрашной мыши в №46 за 2005 год) из Университета Рутгерса, фармацевтический подход, конечно, важен, но «всегда есть опасение, что память о страхе снова возникнет, что нельзя надежно блокировать воспоминания о том же пауке». Поэтому самый радикальный и самый действенный способ борьбы со страхами заключается в том, что надо просто стереть из головного мозга сами эти воспоминания, уничтожив нейроны, в которых они хранятся.

Осуществить это на практике до недавнего времени было просто невозможно. Проблема в том, что память находится вроде как везде, а вроде и нигде конкретно. «Я бы сравнил память с картиной ночного освещенного города, над которым мы пролетаем на самолете, - говорит Константин Анохин. - Вы видите улицы, огни в домах, но уже через секунду картина меняется. Так же происходит и с мозгом, в котором цепи нейронов то возбуждаются и вспыхивают, то затихают и гаснут». Продолжая аналогию ученого, можно сказать, что память о страхе является одним из микрорайонов этого большого города, а боязнь пауков - одним из зданий в нем.

Три года назад группа ученых под руководством Шины Джосселин из Университета Торонто обнаружила, что когда происходит что-то страшное, нейроны области мозга, известной как миндалевидное тело, производят больше белка CREB. Ученые заподозрили, что именно нейроны, производящие CREB, «запоминают» испуг. Таким образом, этот белок может быть меткой, позволяющей выбрать «нужный дом».

На прошлой неделе эта же группа ученых рассказала в журнале Science, что ей удалось полностью стереть страшные воспоминания у мыши. Сначала биологи вырабатывали у мышей условный рефлекс: под звук гудка мыши получали удар током и начинали бояться гудка. Затем с помощью яда дифтеротоксина ученые убивали именно те нейроны, которые вырабатывали много белка CREB. Страх перед гудком исчезал и уже не возвращался. «Не надо писать, что мы сделали полностью бесстрашную мышь, - говорит Джосселин. - Она лишь перестала испытывать страх, который вызывался этой конкретной причиной». Один из авторов работы, канадский ученый Пол Франкленд, считает, что эта методика когда-нибудь может быть использована и на людях.

Уничтожать все страхи никто, конечно, не собирается. Абсолютно бесстрашные люди, которые ничего не боятся, достаточно подробно описаны в медицинской литературе. Когда в результате заболевания или травмы повреждается миндалевидное тело, человек может забыть о таком чувстве, как страх. «Если мы не помним, что в прошлый раз, дотронувшись до печки, мы обожглись, то в следующий раз, вероятно, снова обожжемся», - говорит Джосселин. Человек, который ничего не боится, долго не проживет.

источник [Для просмотра данной ссылки нужно зарегистрироваться]

[The Godfather]

Три вида микроорганизмов, не встречающиеся на Земле, обнаружены в пробах воздуха, взятых на высоте 41 километр. Об открытии сообщили учёные из индийских Центра клеточной и молекулярной биологии (Centre for Cellular and Molecular Biology) и Национального центра науки о клетке (National Centre For Cell Science).
Индийцы запустили в стратосферу высотный шар, который нёс около 460 килограммов научного оборудования, в том числе стерильные герметичные пробоотборники, которые взяли образцы воздуха на высотах от 20 до 41 километра. Эти пробы были переданы двум упомянутым научным центрам для проведения параллельной независимой экспертизы.
Выяснилось, что зонд поймал в стратосфере 12 бактериальных и шесть грибковых колоний. Большинство из этих организмов после генетического анализа показали почти полное (98%) сходство с видами, известными по наземной биосфере. Но три вида бактерий были совершенно новыми. Они существенно отличались от родственников и демонстрировали, в частности, огромную устойчивость к ультрафиолету.

Первая бактерия из этой новой тройки названа Janibacter hoylei — в честь Фреда Хойла (Fred Hoyle), знаменитого британского астронома, одного из авторов современного "прочтения" давней гипотезы панспермии, которая в последнее время получает всё больше весомых доводов в свою пользу.
Вторая — Bacillus isronensis — в честь Индийской организации по космическим исследованиям ISRO, проводившей запуск этого стратосферного шара.
А третья — Bacillus aryabhata — в честь древнего индийского астронома Ариабхаты (Aryabhata).

Открытие странных микроорганизмов в стратосфере не доказывает их внеземное происхождение (микробы могли быть занесены вверх потоками воздуха), но находка даёт дополнительный толчок к давним размышлениям о возможности попадания жизни на Землю из космоса. (Детали эксперимента можно найти в пресс-релизе ISRO.)
Исследователи не первый раз "привозят" микроорганизмы со столь больших высот. Та же ISRO проводила такой опыт (с положительным результатом) в 2001 году. Анализ таких же проб проводили и в Британии в 2002-м.
Индийский исследователь Чандра Викрамасингх (Chandra Wickramasinghe), один из соавторов современной гипотезы панспермии, ещё в 2003-м выдвигал версию внеземного происхождения SARS, в 2006-м участвовал в анализе таинственных клеток из кровавого дождя, а в прошлом году обосновал возможность космического транспорта венерианских стратосферных микроорганизмов на Землю.
Ряд учёных предполагает, что микроорганизмы внеземного происхождения могут пересекать космическое пространство верхом на метеоритных телах или в ядрах комет, а также — в микроскопических частицах космической пыли, перемещаемой давлением солнечного света. Некоторые исследователи (Викрамасингх, например) утверждают, что эти микроорганизмы попадают в земную атмосферу из космоса в гигантских количествах и постоянно.

sbio.info/page.php?id=12954

[Fantasy]

Голодо-модифицированные продукты.

Кризис не тетка. Мир идет навстречу генно-модифицированным продуктам.

автор- Мак Марголис.
30.03.2009


Сначала у основания молодых листьев кукурузы появляется еле заметный налет. Это значит, что злак, который обеспечивает Африке более 50% калорий ее рациона, заражен вирусом MSV. Этот вирус передается от растения к растению с укусом африканской цикадки. Урожай может быть полностью уничтожен. «Выходишь в поле - и хочется плакать, - говорит южноафриканский биолог Дженнифер Томсон. - Непонятно, зачем ее вообще сажать тогда?»

Томсон и ее коллеги из Кейптаунского университета уже много лет пытаются создать устойчивую к MSV генно-модифицированную кукурузу. Теперь, считают они, их работа близка к завершению. Чтобы уменьшить способность вируса к воспроизводству, ученые ввели в ДНК растения ген самого вируса и еще два регулирующих гена. Испытания показали: трансгенное растение действительно меньше страдает от MSV. Осталось провести тесты на безопасность - и модифицированная кукуруза появится на рынке в ближайшие четыре года. Это будет первый ГМ-злак, полностью созданный в Африке.

Это будет важное событие. До сих пор табу на разработку ГМ-культур серьезно мешало развитию сельского хозяйства в странах третьего мира. С одной стороны, бедные страны боялись ГМП вслед за Европой. С другой - использовать международные разработки им было и сложно, и невыгодно.

Но цепочка кризисов изменила отношение к этой проблеме. В 2008 году из-за роста цен на продовольствие прокатились бунты по странам тропического пояса. Во всем мире истощились запасы зерна, достигнув низшей отметки за четверть века. Финансовый кризис усугубил положение: фермерские хозяйства лишились доходов, стало очень трудно брать кредиты, а цены на продовольствие не упали. В прошлом году в мире голодал почти миллиард человек - и запрет на ГМП отмирает сам собой. «Конечно, наука должна прийти на выручку, - говорит Иоаким фон Браун, глава Международного института исследований в области продовольственной политики. - Необходимо задействовать все возможности науки, будь то био-, нанотехнологии или просто хорошая агрономия».

В итоге в мире пошла вторая волна культивирования ГМП, приспособленных к нуждам бедных стран. В Южной Африке идут работы по выведению картофеля, защищенного от картофельной моли. В Бразилии выводят салат с повышенным содержанием фолиевой кислоты, естественного источника витамина B; Бразильский национальный агрономический институт занят модификацией черной фасоли - ученые хотят победить мозаичный вирус, который уничтожает до 90% урожая. В Китае на повестке дня рис, устойчивый к засухе и жаре. Индия использует биотехнологии, чтобы улучшить свойства бананов, кабачков, цветной капусты, сладкой кукурузы, арахиса. В Малайзии папайе прививают устойчивость к вирусу кольцевой пятнистости.

Первая волна началась в середине 90-х, когда компания Monsanto начала пересаживать гены бактерий в сельскохозяйственные культуры. Первое поколение трансгенных продуктов - например, устойчивые к гербицидам соевые бобы и кукурузу - крупные фермеры выращивали преимущественно на продажу. По вкусовым характеристикам они не выигрывали. В развивающихся странах биотехнологические компании навязывали ГМП как панацею от мирового голода, не раскрывая технологии производства и задирая цены. Это тормозило исследования и разоряло мелких фермеров. Защитники окружающей среды пугали, что пыльца модифицированных культур может повредить обычным растениям или вызвать экологическую катастрофу в виде сверхживучих сорняков. Некоторые ученые предсказывали рост аллергий.

Но постепенно отношение к ГМ-культурам все же стало меняться. Возглавили этот процесс именно развивающиеся страны: сегодня больше 13 млн фермеров по всему миру выращивают биотехнологические культуры. Эти культуры занимают 125 млн гектаров - в три раза больше, чем в 2000 году. 20 из 25 стран, в которых сеют ГМ-культуры, - это развивающиеся экономики.

Бразилия, Индия и Филиппины вкладывают в «генную революцию» государственные средства. Южная Африка сегодня на восьмом месте в мире по производству биотехнологических культур. Индия - на четвертом по выращиванию ГМ-хлопка, а Китай - крупнейший инвестор в сфере сельскохозяйственных биотехнологий после США. «Цель [китайцев] - обеспечить страну продуктами, не прибегая к импорту», - говорит стэндфордский экономист Скотт Розелле, специалист по китайскому сельскому хозяйству. В прошлом году после многолетних задержек Пекин запустил программу развития ГМ-культур. Она рассчитана на 10 лет и оценивается в $2,9 млрд.

Меняется отношение к генно-модифицированным продуктам и в Европе. Еще недавно принц Чарльз называл ГМП «самой серьезной угрозой для окружающей среды всех времен», а теперь авторитетный аналитический центр «Чатем-Хаус» заявляет, что ГМ-технологии необходимы для производства «доступного продовольствия». Кроме того, запасы традиционных культур и посевного материала в Европе постепенно сокращаются. До того как ЕС запретил ГМП в 1996 году, урожаи зерновых в Европе равнялись американским, а с тех пор, по данным оксфордского экономиста Пола Кольера, они отстают на 1–2% в год. Основная причина, по его словам, - отказ выращивать ГМ-культуры.

Специалисты по сельскому хозяйству в основном согласны, что теперь традиционных методов недостаточно. К 2050 году население Земли достигнет 9 млрд человек, а объемы пахотных земель сокращаются. По расчетам, в ближайшие 50 лет в развивающихся странах площадь пахотных земель сократится на 135 млн гектаров - из-за эрозии почвы и роста поселений. Кроме того, уменьшаются запасы пресной воды (см. «Соль Земли», «Русский Newsweek» №50, 2008). Это означает, что фермерам придется выращивать большие урожаи на меньшем количестве земли и с меньшими затратами воды.

«Посмотрите, где сегодня люди плохо питаются. Там, где земля сухая, неорошаемая, где живут мелкие фермеры, - говорит американский политолог Роберт Паарлберг. - Чтобы накормить этих людей, нужны новые технологии, более рационально использующие землю и человеческий труд». Генная инженерия в течение считаных месяцев может добиться результатов, на которые традиционной селекции понадобятся десятки лет.

Меняют свое поведение и крупные корпорации. 10 лет назад под давлением ученых и защитников окружающей среды Monsanto пообещала не применять «технологию-терминатор». При использовании «терминатора» семена сохраняют свои свойства только в одном поколении, что заставляет фермеров каждый раз заново закупать их у производителя. Теперь же все больше компаний соглашаются поделиться своими технологиями с беднейшими странами.

[Для просмотра данной ссылки нужно зарегистрироваться]

В подготовке статьи участвовала Мануэла Зонинсейн

источник [Для просмотра данной ссылки нужно зарегистрироваться]

[crazyelephant]

Смотрел ТК "Культура", в передаче посвящённой инету упомянули "лампу, читающую мысли" (инфа на membrana.ru)
Коротко:

Сообщение от http://www.membrana.ru/articles/inventions/2009/05/04/195700.html

Лампа из Принстона чувствует мысли через квантовую вероятность
Создатели этого устройства и сами не знают — как в точности оно работает. Да и работает ли. И всё же вещица эта интригует. То, что поначалу кажется околонаучной "шуткой", может обернуться проникновением человека к берегам неизведанного мира. Мира, черты которого можно увидеть в трудах Вернадского и Тейяра де Шардена.
Материальна ли мысль? Может ли мысль напрямую влиять на окружающую материю? Способно ли наше желание изменять действительность так, как это происходит в сказках? Американская компания Psyleron, создавшая удивительную настольную "Мысленную лампу" (Mind Lamp), предлагает каждому самостоятельно ответить на эти вопросы, вооружившись её изделием.
Этот светильник на светодиодах переключает свой цвет между белым, красным, оранжевым, жёлтым, зелёным, голубым, синим, фиолетовым и пурпурным. И авторы лампы утверждают, что нужный оттенок, после некоторой тренировки, человек может вызвать усилием воли.

Далее там рассказывается о том, что учёные из Принстона опытным путём выявили возможность влияния мыслей человека на вероятностные события. Вобщем довольно забавно)))
На первых трёх рисунках показано распределение вероятности туннелирования электронов в чистом эксперименте и в случае вмешательства мыслей оператора. Два нижних демонстрируют ещё пару любопытных эффектов, открытых в Принстонском университете: усиление влияния людей на REG в случае объединения усилий пары человек и влияние на туннелирование просто сильных эмоций (иллюстрации с сайта mind-lamp.com).

[Estariol]

Почитал статью - улыбнуло Наука "наконец" добралась до того, что оккультизм вовсю использует уже хз сколько веков - к гипотезе о существовании эгрегоров и информационного поля планеты Глядишь, через пару столетий и астрал откроют

[Циничная сволочь]

Сообщение от Estariol

Глядишь, через пару столетий и астрал откроют

Я скорее поверю в образование чёрной дыры после запуска коллайдера, открытие портала в бобруйском биореакторе и реинкарнацию Диабло, после сожжения Чака Норриса в газенвагене.

[Millioner123]

Ученые выяснили, как мозг контролирует движения человеческого тела

Намерение совершить какое-либо телодвижение создает в головном мозге ощущение того, что это движение уже произошло, даже если на самом деле человек остался неподвижен. Это открытие может пролить свет на механизмы, с помощью которых мозг отслеживает движения тела, которым он управляет, сообщается в исследовании, опубликованном в журнале Science.

Несмотря на то, что в последние годы был достигнут большой прогресс в изучении того, как функционирует человеческий головной мозг, его области, отвечающие за возникновение стремления совершить какое-либо физическое действие до последнего времени оставались неизвестными.

Ученые связывали его с теменной и лобовой долей двигательного отдела головного мозга, однако какова их роль по отдельности и как они функционируют совместно оставалось невыясненным.
Ведущий автор новой публикации Анджела Сиригу (Angela Sirigu), исследователь из Центра нейробиологии мышления во французском городе Брон, заинтересовалась этой проблемой в ходе своей работы с пациентами, перенесшими травму тыльной части теменной доли головного мозга.

Эти пациенты не могли точно сказать, в какой момент у них возникало желание совершить какое-либо движение.
Разобраться в проблеме Сиригу помогла кооперация с нейрохирургами из Медицинского центра при Лионском университете. Здесь врачам часто приходится проводить операции на головном мозге под местным наркозом, стимулируя мозговые ткани с помощью электрических сигналов для подготовки к сложным операциям.

В ходе семи таких операций по удалению раковых опухолей головного мозга коллега Сиригу, нейрохирург Кармин Моттолез (Carmine Mottolese), проводил стимуляцию отдельных долей головного мозга, в то время как Сиригу задавала пациентам вопросы об их ощущениях.
При определенном уровне стимуляции теменной доли пациенты сообщали, что у них возникают желания пошевелить той или иной частью тела, однако, самого движения пациенты не совершали.

При более интенсивной стимуляции у пациентов повалялась уверенность, что они уже совершили какое-либо телодвижение, о котором думали до этого, несмотря на то, что все это время они оставались неподвижными. При этом стимуляция лобных долей двигательного отдела мозга приводила к реальным движениям конечностей пациентов, однако сами они этого не осознавали.

"Нам нужно побуждение к действию чтобы быть точно уверенными, что тело совершает какие-либо движения. При этом ощущение того, что мы действительно совершаем какие-либо движения складывается из намерения мозга совершить движения и его предвидения к чему это намерение приведет", - сказала Сиригу в интервью издательству Nature rкомментируя результаты своего исследования.

[The Godfather]

Millioner123, картинка из Героев особенно в тему

[Millioner123]

Ученые начнут бомбить Землю ради экологии

Согласно старой легенде, после завершения Второй Мировой Войны пилот американских ВВС Гейл Халворсон (Gale Halvorson) летал на своем самолете над Берлином и разбрасывал для немецких детей конфеты.

Вдохновленные подвигом Халворсона, дизайнеры и инженеры Хуонг Жин Вук (Hwang Jin Wook), Джеон Ю Хо (Jeon You ho), Хан Кук Ил (Han Kuk il) и Ким Жи Мунг (Kim Ji myung) вознамерились примерно таким же способом решить проблемы опустынивания и вырубки лесов. Недавно представленный ими проект «Seedbomb» предусматривает «бомбежку» проблемных участков поверхности земли гранулами с семенами в самых труднодоступных регионах.

Каждая капсула, выполненная из поддающийся биологическому разложению материала, содержит семя, достаточное для поддержания жизнедеятельности количество влаги и горстку искусственного грунта. На протяжении определенного времени растение живет и развивается внутри капсулы. Со временем, под воздействием микроорганизмов, оболочка разрушается и уже достаточно окрепшее для самостоятельного существования дерево продолжает свой рост в обычных условиях.

Несмотря на очевидные преимущества такого способа озеленения, идеологам «Seedbomb» предстоит ответить на многие вопросы, интересующие специалистов из разных областей науки и инженерии. Один из них – существование ростков после разрушения капсул, ведь для этого также необходимые благоприятные условия.

Какой смысл разбрасывать капсулы с семенами в пустыне, если дождь там идет раз в несколько месяцев. Весьма вероятно, что для успеха таких операций придется использовать специальные виды растений, приспособленных к тем или иным условиям существования в горах, степях.

Несмотря на пессимистичное отношение к «Seedbomb» многих специалистов, Хуонг Жин Вук и его коллеги верят в успех своего проекта. Будем надеяться, что благодаря реализации вот таких оригинальных идей Земля станет хоть немного зеленее.

[Smilla]

Прочитала вот интересную статью - надеюсь на обсуждение

Жизнь на других планетах будет открыта до 2030 года.

Наблюдательная космология стоит на пороге новой эры

Такое мнение в беседе с Корр. ИТАР-ТАСС высказал один из крупнейших российских астрофизиков, руководитель Астрокосмического центра Физического института им. П.Н.Лебедева /АКЦ ФИАН/ РАН, академик РАН Николай Кардашев.

"Надеюсь, что в ближайшие годы в астрономии будут сделаны очень крупные научные открытия, что до 2030 года мы откроем жизнь на других планетах", - сказал он и с улыбкой добавил: "Тогда и посмотрим, как там живут и чем дышат". "Я полностью верю в то, что мы найдем братьев по разуму, и мне странно, что кто-то в этом сомневается", - заявил академик". Он так же отметил, что "сейчас для выяснения ранее неизвестных законов Вселенной и, в частности, для поиска жизни и внеземных цивилизаций на земле и в космосе создаются крупнейшие за всю историю науки телескопы".

"Посмотрите, ведь запущенная в этом году американская орбитальная обсерватория "Кеплер" должна ежегодно обнаруживать примерно 50 планет типа нашей Земли и будет странно, если при условиях, сходных с земными, на них не окажется жизни, - пояснил ученый свою позицию. - Обсерватория сможет определять состав атмосфер этих планет, в частности, обнаруживать кислород, а наличие кислорода - это свидетельство присутствия жизни, поскольку он выделяется в атмосферу планет живыми организмами и быстро исчезает, поскольку очень активен и быстро соединяется с другими элементами".

По мнению главы АКЦ, "очень важные и интересные открытия по многим направлениям будут сделаны с помощью космического телескопа "Радиоастрон", который должен быть выведен нашей страной на орбиту в конце этого года". Как отметил Николай Кардашев, "этот инструмент будет обладать исключительно высоким угловым разрешением, что позволит получить ранее недостижимые по детальности изображения исследуемых космических объектов".

По словам собеседника агентства, "много экспериментов предлагается для установления природы темной материи и темной энергии, но какой из них окажется наиболее успешным, сказать пока трудно". "Ясно, что в ближайшие годы будут получены очень интересные и важные данные, - считает академик Кардашев. - Прежде всего это относится к Большому адронному коллайдеру, который должен заработать в этом году". "Будут ли с его помощью открыты новые частицы, являющиеся фундаментом для физики элементарных частиц, - это кардинальный вопрос, - пояснил он. - И положительное, и отрицательное его решение будет иметь фундаментальное значение, поскольку отрицательный результат - это тоже очень важный итог".

Как подчеркнул ученый, "российской науке необходимо существенно повысить свой авторитет, который за последние годы сильно пострадал, особенно в экспериментальной области". "Сказались и отъезд многих ученых, и уровень подготовки молодых специалистов, и исключение астрономии из школьного образования, и плохая подготовка учителей в ряде ВУЗов", - пояснил он.

"Несмотря на возникшие в настоящее время крупные трудности в реализации ряда научных программ, я был и остаюсь оптимистом, - заявил академик Николай Кардашев. - Основой моего мировоззрения является то, что наука и творчество на базе моральных ценностей - главная глобальная идея и на базе науки и творчества можно построить человеческое общество". По мнению ученого, "в науке сейчас основную роль играют исследования в области биологии и астрономии и применение достигнутых в этих областях успехов в технологиях". "Сейчас происходит срастание разных областей науки и в ближайшие годы можно ожидать крупнейших открытий и технологических достижений. Это и есть моя основная надежда", - констатировал ученый.

***

Некоторые кротовые норы в нашей Вселенной, возможно, ведут в другую вселенную, считает член-корреспондент РАН Игорь Новиков

Наблюдательная космология стоит на пороге новой эры, когда станет возможным наблюдать физические процессы, связанные с кротовыми норами, то есть, фактически сами эти экзотические космические объекты. Такую оценку высказал в беседе с корр. ИТАР-ТАСС один из крупнейших отечественных космологов, заместитель руководителя Астрокосмического центра Физического института им. П.Н.Лебедева /АКЦ ФИАН/ РАН, член-корреспондент РАН Игорь Новиков.

"Кротовыми норами, - пояснил ученый, - называются гипотетические ультрарелятивистские объекты, которые соединяют области Вселенной, удаленные друг от друга на миллионы световых лет, проходящим в гиперпространстве коридором длиной всего в несколько километров. Возможность существования таких "нор" предсказана Общей теорией относительности, но есть ли они реально во Вселенной или нет, пока неизвестно".

Как отметил Игорь Новиков, "сотрудники возглавляемого академиком Николаем Кардашевым АКЦ, развивают новые направления исследований, в частности, возможность сложной топологии Вселенной и существования кротовых нор". "Именно академиком Кардашевым был впервые поставлен вопрос о необходимости поиска таких объектов во Вселенной. Предполагается, что кротовые норы связаны с выходящим из них чудовищным по силе магнитным полем характерной конфигурации, которое и позволит при наблюдении отличить их от черных дыр и других космических объектов. Этим предстоит заняться космическим аппаратам, которые будут запущены в рамках проектов "Радиоастрон" и "Миллиметрон", - рассказал собеседник агентства. - По важности едва ли что-нибудь может сравниться с обнаружением этих экзотических образований, поскольку, во-первых, это изменит наши представления о Вселенной, а, во-вторых, кротовые норы могут соединять не только удаленные области нашей Вселенной, но и нашу Вселенную - с другими Вселенными. Тогда мы получили бы уникальную возможность исследовать их, оставаясь "дома".

"Для фундаментальной науки, - подчеркнул замруководителя АКЦ, - трудно вообразить что-либо более значительное, потому что в других вселенных могут быть иные физические законы, другие формы существования материи. Это принесло бы новые знания, открытие новых фундаментальных закономерностей, а в конечном итоге и прикладные результаты". Вместе с тем, как пояснил Новиков, "гипотеза о множественности вселенных - это одна из гипотез, которые надо проверять наблюдениями и экспериментом, на что и нацелены космические эксперименты и теоретические исследования АКЦ".

"Надо понимать, что фундаментальная физика, и, в первую очередь, астрофизика всегда ведут к открытию наиболее общих законов природы, которые затем воплощаются в конкретные новые технологии, - отметил ученый. - Не лишним будет напомнить, что вся современная индустрия возникла вообще-то из законов Ньютона, Галилея, Максвелла, причем законы Ньютона и Галилея были установлены на основе наблюдения небесных тел, то есть, пришли из астрономии - самой фундаментальной науки. Да и возможность использования энергии атомного ядра была установлена в астрофизике при выяснении источника энергии, излучаемой звездами".

"Астрофизика и, в особенности, космология - это физические науки о самых больших отрезках времени и областях Вселенной, благодаря чему они открывают самые фундаментальные законы, - подчеркнул Игорь Новиков. - Это - физика Всего, физика мироздания. А что может быть важнее?".

Однако, как не без сожаления отметил ученый, "окончательное осознание важности развития фундаментальной науки, видимо, пока еще у нас не пришло". "Оно должно прийти, это очень важно и для развития науки, и для развития нашего государства и общества, - подчеркнул он. - Совершенно очевидно, что великое государство невозможно без великой науки. Все должны понимать сколь высоко значение науки вообще и фундаментальной науки в частности в современном обществе".

"Отечественная космологическая школа - это великая школа, - жестко констатировал член-корреспондент РАН. - Несмотря на все трудности космология развивается у нас на хорошем уровне и у нас есть многочисленный важные достижения, в частности, по проблеме происхождения Вселенной и в области физики ранней Вселенной, когда закончился этап ее инфляции или раздувания".

Корр. ИТАР-ТАСС Владимир Рогачев

[Millioner123]

Астрономы определили причины постепенного удаления Земли от Солнца

Восход Солнца над Землей из космоса. Фото NASA

Японские астрономы установили причины, по которым Земля постепенно удаляется от Солнца. Они утверждают, что всему виной приливное взаимодействие нашей планеты и светила. Статья исследователей появится в журнале Astronomy and Astrophysics, а ее краткое изложение приводит издание Sky and Telescope. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

Долгое время астрономы не могли объяснить этот феномен: среди возможных гипотез были потеря звездой массы в результате выбросов и солнечного ветра, а также действие загадочной темной материи. Новое исследование позволяет объяснить этот процесс с точки зрения обычного гравитационного взаимодействия.

Известно, что в неоднородном гравитационном поле протяженные тела (которые в рамках задачи не могут рассматриваться как точечные) испытывают так называемое приливное взаимодействие со стороны поля, которое их деформирует. Именно этим объясняются приливы и отливы, вызываемые приливным действием Луны на Землю. Масса Солнца примерно в 3,2x105 раз больше, чем масса Земли, однако последняя все равно оказывает ощутимое приливное воздействие на светило.

Расчеты исследователей показывают, что в результате период обращения вокруг собственной оси Солнца постепенно уменьшается на три миллисекунды за 100 лет, а Земля постепенно удаляется. Похожим образом Луна ежегодно удлиняет период собственного вращения Земли на 0,000017 секунды, удаляясь от нашей планеты на четыре сантиметра.
Среднее расстояние от Земли до Солнца является важным астрономическим параметром, который носит название астрономической единицы.

Согласно самым современным данным, одна астрономическая единица равна 149597870,696 километра. В 2004 году российские астрономы Григорий Красинский и Виктор Брумберг установили, что этот параметр меняется со временем и ежегодно Земля удаляется от Солнца в среднем на 15 сантиметров.

[Millioner123]

Вегетарианство вредит мозгу?

Ученые из Оксфордского университета в результате полугодовых исследований пришли к выводу о том, что вегетарианство может оказаться не таким полезным, как предполагалось ранее. Так, употребление исключительно растительной пищи ведет к потере массы головного мозга, поэтому полностью исключать мясо и рыбу специалисты не советуют.

Оксфордские исследователи говорят, что отсутствие в рационе таких продуктов, как мясо (в особенности печень), молоко и рыба приводит к нехватке в организме некоторых крайне важных веществ и витаминов. Одним из наиболее серьезных недостатков исследователи назвали нехватку витамина B12 животного происхождения. Нехватка этого микроэлемента ведет к анемии и повреждениям центральной нервной системы. Отчасти нехватку этого вещества можно восполнить за счет дрожжевого экстракта, который может присутствовать во многих вегетарианских блюдах.

К подобным выводам медики пришли в результате постоянного наблюдения более сотни пациентов в возрасте от 16 до 87 лет. По словам ученых, особенно видны различия становятся видны у возрастной группы 61-87 лет. Здесь были проведены основные исследования, по результатам которых были отмечены: снижение мозговой активности, ухудшение памяти, кроме того на томограммах были зафиксированы снижения массы и объемов головного мозга.

Британские специалисты отмечают, что некоторых пациентов они наблюдали на протяжении 5 лет и совершенно точно отмечают, что отказ от животной пищи негативно сказывается на работе мозга, а в самых экстремальных случаях ведет к нарушению функций мозга.
Помимо этого, ученые проанализировали головной мозг любителей пива и людей, предпочитающих вино. Оказалось, что пиво наносит меньше вреда головному мозгу.

Так, гипоталамус (часть головного мозга, отвечающая за память) был в среднем на 10% по размерам меньше у любителей вина, в сравнении с любителями ячменного напитка. Еще один побочный эффект, провоцируемый уменьшением массы мозга, ведет к нарушению обмена веществ в организме и повышению индекса массы тела на 7-13%, отмечают в Оксфорде.

[agnivolok]

Сообщение от Millioner123

Вегетарианство вредит мозгу?

Ага, пусть расскажут об этом Платону, Пифагору, Плутарху, Леонардо да Винчи, Альберту Эйнштейну, Томасу Эдисону, Бенджамину Франклину, Рудольфу Штейнеру, Винсенту ван Гогу, Герберту Уэлсу, Махатме Ганди, Льву Толстому, Кафке, Эмилю Золя, Бернарду Шоу, Бенджамину Споку, Полу Маккартни, Рашиду Нургалиеву, и другим подобным личностям с явным снижением мозговой активности

[Millioner123]

Учёные открыли новый секрет движения змей

Чтобы лучше изучить движение змей, учёные использовали
зеркальную поверхность (фото David Hu и Grace Pryor).

Змеи при движении гораздо больше полагаются на трение, которое обеспечивает чешуя, нежели на инерционные силы. Работа, проведённая физиками из технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology), помогла понять, как рептилиям удаётся передвигаться по поверхности, на которой не от чего оттолкнуться.

Считается, что змея ползёт за счёт своего волнообразного движения. Другие исследования показали, что часто змеи отталкиваются от предметов, которые им встречаются на пути (камни, ветки, небольшие бугорки на поверхности земли). Однако о том, как им удаётся передвигаться по достаточно гладким поверхностям (песок, асфальт), было известно очень мало.

Учёные также давно знают, что змеи легче передвигаются вперёд, хуже назад, но никто никогда не пытался определить, способны ли они скользить в сторону.

С помощью поляризованного света, просвечивающего сквозь желатин,
учёные смогли выяснить, где при движении змея прикладывает
наибольшие силы (фото David Hu и Grace Pryor).

А Дэвид Ху (David Hu) и его коллеги решили это проверить. Физики хотели измерить, есть ли у чешуи змеи боковое трение. Для этого они спустили по наклонной поверхности десяток королевских змей Кэмпбелла (Lampropeltis triangulum campbelli). Сначала вперёд головой, потом хвостом, а потом боком. В первой части достаточно простого эксперимента змеи скользили по грубой ткани, во второй – по менее шероховатому картону.

И если на гладкой поверхности змеи двигались одинаково практически во всех направлениях, то ткань больше всего "тормозила" боковое движение (то есть наибольшим было именно боковое трение).
Когда физики использовали эти данные в своей математической модели, "теоретическая" змея поползла по практически такой же траектории, что и настоящие змеи.

Однако сильно отличалась скорость движения модельной и реальных змей.
Немного поломав голову, учёные пришли к выводу, что настоящие змеи ко всему прочему перераспределяют вес тела в зависимости от того, какие части трутся сильнее (а значит, и замедляют движение).

Специальные мешочки из ткани, надетые поверх тела змей, помогли выяснить,
что эти рептилии не могут передвигаться без помощи "цепляющихся за землю"
чешуек (на фото справа). Ху сравнивает чешуйки с лезвиями коньков, на которых
удобно двигать вперёд и назад, но почти невозможно в сторону (фото David Hu).

После внесения соответствующих изменений в математическую модель "теоретическая" змея стала двигаться на 35% быстрее. А это значение было гораздо ближе к скорости движения настоящих королевских змей Кэмпбелла.
Измерив соотношение инерционных сил и сил трения, американцы пришли к выводу, что вторые вносят на порядок больший вклад в движение рептилий.

Данное теоретическое исследование имеет вполне реальное применение. Многие научные группы создают роботов-змей. И им важно узнать больше о том, как передвигаются настоящие рептилии.

Некоторые робототехнические механизмы обладают колёсами, которые препятствуют движению в сторону. Однако если разработчики роботов подберут материал с такими же свойствами, как у чешуек змей, то, возможно, от колёс можно будет отказаться.
Подробнее о проведённом исследовании можно узнать из пресс-релиза института и статьи авторов открытия, вышедшей в PNAS.
Узнайте также о том, зачем змеи пожирают своё потомство, как голодают, но при этом растут в длину и почему получают яд от своих жертв.

[Для просмотра данной ссылки нужно зарегистрироваться]

[crazyelephant]

Предложено простое объяснение инверсии магнитных полюсов Земли
14.05.09 | Физика, Науки о Земле, Юрий Ерин | Комментарии (10)

Рис. 1. Схема магнитного поля Земли. Рис. из статьи Н. В. Короновского «Магнитное поле геологического прошлого Земли» в Соросовском образовательном журнале
На протяжении всей геологической истории Земли магнитные полюса нашей планеты неоднократно менялись местами. Такую смену полюсов называют геомагнитной инверсией. Исследователи из Франции предложили простую модель, которая объясняет данное явление. Согласно их теории, на дипольную компоненту геомагнитного поля, которая приводит к существованию двух полюсов, накладывается «шумящая» квадрупольная мода. Воздействие такого «шума» и приводит к инверсии магнитных полюсов.
Считается, что магнитное поле Земли существует уже более 3 млрд лет. Исследования истории геомагнитного поля показывают, что на протяжении всего времени своего существования это поле было непостоянным и хаотическим образом меняло полярность — северный магнитный полюс становился южным и наоборот. Такой процесс называют инверсией магнитных полюсов Земли. Согласно палеомагнитным данным, последняя инверсия магнитного поля произошла приблизительно 780 тыс. лет назад. Особенностью таких изменений полюсов является их высокая, по меркам геологической истории нашей планеты, скорость — смена полюсов происходит приблизительно за 10 тыс. лет. Источником палеомагнитных данных служат горные породы, которые содержат в себе ферро- или ферримагнитные компоненты. Дело в том, что в момент своего образования осадочная или магматическая порода приобретает намагниченность, направление и величина которой соответствует величине магнитного поля данной геологической эпохи. Иными словами, минерал как бы «замораживает» в себе геомагнитное поле в момент существования данной породы.
В настоящее время земное магнитное поле представляет собой магнитный диполь (см. рис. 1). Истинный южный магнитный полюс (отрицательный, где силовые линии магнитного поля «входят» в планету) расположен вблизи Северного географического полюса (в Канадском секторе Арктики), истинный северный магнитный полюс (положительный, где силовые линии «выходят» из Земли) сейчас находится недалеко от Южного географического полюса (в Индийском океане вблизи Антарктиды). Однако условно магнитные полюса Земли принято называть в соответствии с их географическим положением — южный магнитный полюс для удобства договорились считать северным, и наоборот. При этом ось магнитного диполя имеет наклон приблизительно в 11,5 градусов по отношению к земной оси вращения, а центр магнитного диполя смещен от центра Земли приблизительно на 430 км.
Магнитные полюса перемещаются по поверхности нашей планеты со скоростью до 40 км в год. Так, Северный магнитный полюс в 1900 году имел координаты 69° с. ш. и 97° з. д., а в 2005 году — 83° с. ш. и 118° з. д. То есть он двигался на север и запад, приближаясь к Северному географическому полюсу. А южный магнитный полюс за этот же период сместился из точки с координатами 72° ю. ш. и 148° в. д., в точку с координатами 64° ю. ш. и 138° в. д. Т.е. он перемещался на север и запад, удаляясь от южного географического полюса.
Наличие у Земли магнитного поля и его ярко выраженную дипольную структуру принято объяснять с помощью теории так называемого геодинамо. Считается, что главной причиной рождения магнитного поля является наличие у нашей планеты жидкого внешнего ядра (внутреннее ядро с глубины 5120 км и до центра Земли — твердое). Температура нижних слоев внешнего ядра выше, чем на его периферии, поэтому за счет тепловой конвекции происходит перемешивание жидких электропроводящих масс железа. Из-за вращения Земли скорость течения должна была бы во внешней части ядра быть больше, чем во внутренней. Однако поднимающаяся из глубины разогретая жидкость тормозит вращение внешних слоев внешнего ядра, а встречные, более холодные, нисходящие потоки, наоборот, ускоряют внутренние слои. Получается, что внутренняя часть внешнего ядра вращается быстрее внешней и играет роль своеобразного ротора (то есть вращающейся части) генератора, а внешняя — роль статора (неподвижной части). Отсюда и название модели — земное динамо, или геодинамо. Подобные течения порождают кольцеобразные электрические токи, которые производят суммарное магнитное поле дипольного характера.
Чтобы подкрепить количественно гипотезу геодинамо, ученые не раз прибегали к численному анализу сложной системы магнитогидродинамических уравнений, описывающую данную модель. Среди многообразия публикаций на эту тему здесь стоит упомянуть расчеты 3D-модели геодинамо, выполненные Гэри Глацмайером и Полом Робертсом. На суперкомпьютерах того времени (1995 год), работавших около 2000 часов, ученым удалось пронаблюдать рождение и эволюцию геомагнитного поля в течение «всего лишь» 40 тыс. лет. Тем не менее в результате решения трехмерных уравнений магнитной гидродинамики они получили не только дипольную структуру геомагнитного поля, но и «увидели» в конце расчетного интервала времени его инверсию. Работа Глацмайера и Робертса в том же году была опубликована в журнале Nature (в открытом доступе эту статью можно увидеть здесь).
Инверсию магнитного поля в модели геодинамо можно наблюдать и в лабораторных условиях. Среди таких опытов наиболее известен эксперимент Теодора фон Кармана. Земное динамо воспроизводилось с помощью установки, изображенной на рис. 2 .

Рис. 2. Верхний рисунок: лабораторное моделирование геодинамо — экспериментальная установка фон Кармана по генерированию магнитного поля во вращающемся жидком натрии. Размеры установки: внешний медный цилиндр имеет радиус 289 мм и длину 604 мм; внутренний медный — 206 мм и 524 мм с толщиной стенок 5 мм. Радиус железных пропеллеров 154,5 мм, расстояние между ними 371 мм. «Полезный» объем натрия равен 160 литрам. Нижний рисунок: временная зависимость напряженности магнитного поля в эксперименте фон Кармана. Изменение знака напряженности соответствует произошедшей инверсии полюсов. Рисунки из статьи M. Berhanu et al. Magnetic field reversals in an experimental turbulent dynamo в журнале EPL (Europhysics Letters)
В установке фон Кармана генерирование магнитного поля происходит в расплавленном электропроводящем натрии (температура плавления 98°C), который заключен в двух концентрических медных цилиндрах. Движение жидкого натрия происходит во внутреннем цилиндре. Пространство между цилиндрами также заполнено расплавленным щелочным металлом, но находящимся в состоянии покоя. Два лопастных колеса присоединены к торцам внутреннего цилиндра и располагаются внутри него, заставляя натрий вращаться. Частота вращения пропеллеров F1 и F2 может меняться независимо друг от друга вплоть до 26 Гц. Как видно из описания, данная установка напоминает процессы, происходящие в недрах Земли: аналогом электропроводящей железной массы здесь является жидкий натрий, также проводящей ток; внутренний цилиндр соответствует внутренней области внешнего ядра; внешний цилиндр — периферии внешнего ядра. Специальными приборами фиксируется временная зависимость индукции рождающегося в таком эксперименте магнитного поля, обладающего приблизительно дипольной структурой. В эксперименте фон Кармана также наблюдалась инверсия рождающегося магнитного поля, выражающаяся в перемене знака его напряженности (нижняя часть рис. 2, красная кривая), что еще раз подтверждает правильность гипотезы геодинамо.
В вышедшей недавно в журнале Physical Review Letters статье Simple Mechanism for Reversals of Earth's Magnetic Field французские ученые предложили простую теорию, основанную на модели геодинамо, которая объясняет инверсию магнитного поля Земли, не прибегая к численному анализу чрезвычайно сложных уравнений магнитной гидродинамики, как, например, в модели Глацмайера—Робертса.

Рис. 3. Схематический рисунок, объясняющий инверсию магнитного поля Земли и его двоякое поведение в точке бифуркации ±Bu. Под действием турбулентных флуктуаций земные магнитные полюса могут сместиться из устойчивых состояний ±Bs в седловые, нестабильные точки ±Bu. В этих точках возникает бифуркация поведения магнитных полюсов — они могут медленно вернуться в исходные состояния (экскурс) или быстро перейти в противоположные стабильные положения (инверсия). Рис. из обсуждаемой статьи в Phys. Rev. Lett.
Вообще говоря, магнитное поле Земли можно представить как сумму стабильной дипольной и нестабильных квадрупольной, октупольной и т. д. компонент, или мод (см. мультиполь). Моды выше чем дипольная рождаются из турбулентных флуктуаций течения электропроводящего железа внутри Земли. Авторы статьи в своей теории аппроксимируют геомагнитное поле суммой дипольной и квадрупольной мод, при этом последняя, согласно их модели, действует как белый шум на основную дипольную компоненту.
Благодаря такому шуму геомагнитные полюса отклоняются от своих устойчивых положений равновесия и переходят в так называемые седловые точки, или точки неустойчивого равновесия (см. рис. 3, ±Bs; здесь B обозначает индукцию магнитного поля, s — stable «устойчивый», ±Bu, u — unstable «неустойчивый»). Дальше ситуация может развиваться по двум сценариям (возникает бифуркация системы): полюса могут медленно вернуться в прежнее устойчивое положение — такая несостоявшаяся инверсия называется экскурсом, либо они начнут притягиваться и быстро двигаться к противоположным точкам равновесия — в этом случае происходит инверсия.
По сути, наблюдается бистабильная система, которая под действием шума хаотически может менять свое положение равновесия. Поскольку воздействие шумящей квадрупольной моды на дипольную является слабым, то вероятность смены полюсов низка. А значит, неудивительно, что в истории Земли были продолжительные периоды, называемые суперхронами, в течение которых не происходили инверсии магнитных полюсов.
Свои качественные рассуждения авторы теории подкрепляют количественными математическими расчетами. В их модели эволюция магнитного поля Земли описывается простым (в сравнении с магнитогидродинамическими уравнениями) уравнением, решая которое, ученые получают временную зависимость дипольного момента (по сути, напряженности) магнитного поля Земли (см. рис. 4, верхний график). На этой временной зависимости наблюдается большая скорость инверсии магнитного поля, непериодические колебания его напряженности, соответствующие экскурсам, и наличие суперхронов.

Рис. 4. Вверху — временная зависимость дипольного момента D магнитного поля в обсуждаемой теории французских ученых; отрицательное значение D соответствует смене полярности, то есть произошедшей инверсии; время измеряется в миллионах лет (Myr). В середине — зависимость индукции магнитного поля в эксперименте фон Кармана с частотами вращения пропеллеров F1 = 22 Гц и F2 = 16 Гц (см. пояснение выше) от времени, измеряемого в секундах. Внизу — зависимость относительного дипольного момента магнитного поля Земли от времени, основанная на палеомагнитных данных. Общими чертами данных графиков являются хаотические изменения индукции или дипольного момента магнитного поля, что соответствует экскурсам, продолжительные интервалы времени без инверсии — суперхроны и высокая скорость инверсии для выбранного временного масштаба. Рис. из обсуждаемой статьи в Phys. Rev. Lett.
Таким образом, в теории французских исследователей наблюдается и объясняется всё то, что присуще поведению магнитного поля в эксперименте фон Кармана (рис. 4, средний график) и, что самое главное, эволюции геомагнитного поля (рис. 4, нижний график).
Источник: François Pétrélis, Stéphan Fauve, Emmanuel Dormy, Jean-Pierre Valet. Simple Mechanism for Reversals of Earth's Magnetic Field // Physical Review Letters 102, 144503 (2009).
Юрий Ерин

[crazyelephant]

Дестабилизация развития — путь к эволюционным новшествам
13.07.09 | Эволюция, Генетика, Микробиология, Александр Марков

Рис. 1. В ходе споруляции у бактерий Bacillus subtilis в норме всегда образуется по одной споре в каждой клетке, другие варианты не встречаются (вверху; споры окрашены зеленым цветом). У мутантов с дестабилизированным механизмом споруляции (внизу) возможно несколько альтернативных вариантов: 1) нормальная споруляция (оранжевая стрелка), 2) прекращение начавшейся споруляции (сиреневая стрелка), 3) неудачная (приводящая к гибели) попытка образования двух спор в одной материнской клетке (желтая стрелка), 4) успешное формирование двух спор-близнецов (зеленая стрелка). Длина масштабной линейки 1 мкм. Фото из дополнительных материалов (PDF, 3 Мб) к обсуждаемой статье в Nature
На примере механизма образования спор у бактерий удалось показать, что становление нового полезного признака в ходе эволюции может начинаться с мутаций, вносящих элемент хаоса в программу индивидуального развития. Дестабилизация развития приводит к появлению целого набора альтернативных аномальных фенотипов («уродств»), причем выбор одного из возможных путей развития поначалу случаен. Если один из этих путей окажется удачным, отбор в дальнейшем будет закреплять мутации, повышающие вероятность реализации именно этого нового пути развития. В результате новый признак, изначально возникший как редкая аномалия, со временем стабилизируется и становится нормой.
Результаты данного исследования перекликаются с теоретической дискуссией, которая уже много лет идет среди российских эволюционистов. Чтобы понять важность полученных результатов, необходимо вначале ознакомиться с содержанием этой дискуссии. Этому посвящена первая часть заметки. Во второй части рассказывается собственно об исследовании, выполненном американскими микробиологами.
1. Два пути появления эволюционных новшеств
Простейшие эволюционные модели обычно предполагают, что появление новых адаптивных (полезных) признаков идет по следующей схеме:
Сначала происходит случайная генетическая мутация (изменение ДНК).
Эта мутация неким вполне определенным образом проявляется в фенотипе, то есть меняет строение, физиологию или поведение организма.
Если изменение фенотипа повысило «приспособленность» организма (то есть эффективность передачи им своих генов следующим поколениям), то с течением времени частота встречаемости изменившегося (мутантного) гена в популяции будет расти. Этот совершенно автоматический и неизбежный процесс известен под названием «естественного отбора».
В конце концов мутация может зафиксироваться. Это значит, что частота встречаемости мутантного гена в популяции достигла 100%, и новый фенотипический признак стал «нормой» для всех особей.
Нет сомнений, что во многих случаях всё происходит именно так (или почти так). К примеру, эволюция устойчивости бактерий к антибиотикам отлично описывается этой простейшей схемой (см.: Пути эволюции предопределены на молекулярном уровне, «Элементы», 12.04.2006).
Однако данная модель основана на допущении, которое далеко не всегда справедливо. Речь идет о втором пункте перечня, где предполагается, что фенотипическое проявление мутации является «вполне определенным». На самом деле генетикам отлично известно, что реальные взаимосвязи между изменениями генов и изменениями фенотипа во многих случаях не столь однозначны. Гены вообще определяют фенотип не строго, а вероятностным образом. В общем случае генетическая мутация приводит не к какому-то строго определенному изменению фенотипа, а к изменению вероятностей реализации тех или иных фенотипов, причем эти вероятности зависят не только от самого мутантного гена, но и от «генетического контекста», то есть от других генов генома. Один и тот же мутантный ген у одних особей может привести к резко измененному фенотипу, а у других он может не дать видимого эффекта (даже в гомозиготном состоянии), так что фенотип будет «нормальный». В таких случаях говорят о неполной пенетрантности («проявляемости») мутации.
Дело в том, что наследственная информация, записанная в генах, воплощается в фенотипе в ходе сложного процесса индивидуального развития организма (онтогенеза). Для нормального развития необходима слаженная работа всех генов, поэтому, строго говоря, каждый отдельный фенотипический признак никак не может определяться только одним геном — в конечном счете он зависит от всех генов генома. Поэтому обычно между генами и признаками нет ничего похожего на связь «один к одному».
Изменение, произошедшее на уровне ДНК (мутация), влияет не непосредственно на фенотипический признак, а на ход индивидуального развития. Мутация может отклонить ход развития в ту или иную сторону. Однако онтогенез обычно обладает высокой помехоустойчивостью. В ходе эволюции отбор закрепляет такие генетические изменения, которые повышают способность онтогенеза противостоять нарушениям, компенсировать помехи и возвращаться на «магистральный путь». Эту способность онтогенеза невзирая на помехи приходить к одному и тому же итогу («нормальному» фенотипу) называют эквифинальностью онтогенеза.
Низкая пенетрантность многих вредных мутаций — яркое проявление помехоустойчивости онтогенеза. Во многих случаях развивающемуся организму удается справиться с мутациями, пытающимися нарушить нормальный ход развития. Например, мутантные белки, синтезированные на основе мутантных генов, могут, тем не менее, нормально функционировать, если специализированные белки — шапероны — «насильно» придадут им правильную трехмерную конфигурацию (см.: Когда вредных мутаций много, они не так вредны, «Элементы, 06.12.2005).
Кроме того, необходимо помнить, что генетический контроль индивидуального развития не является абсолютным. При одном и том же геноме фенотип может варьировать (см.: модификационная изменчивость). Кроме генов, на ход развития (и, соответственно, на итоговый фенотип) влияют и другие факторы: например, температура и химический состав среды, в которой происходит развитие.
Самое интересное, что влияние мутаций и резких изменений внешних условий может быть очень похожим. Иными словами, одно и то же изменение фенотипа (например, какое-нибудь уродство) можно получить и в результате мутации, и в результате физического воздействия на развивающийся организм. Например, подвергая личинок дрозофилы тепловому шоку, можно получить такие же уродства, как и те, что возникают в результате мутаций. И наоборот: если взять практически любое уродство, появляющееся в результате перегрева, то в большинстве случаев оказывается, что некоторые мутации могут приводить к такому же уродству без всякого перегрева (или при менее интенсивном перегреве). Это явление называется «генокопированием модификаций». Можно сказать, что у организма уже имеется потенциально возможный альтернативный путь развития, который приводит к реализации нового признака (даже если в нормальных условиях этот путь никогда не реализуется). Нужно лишь подобрать условия — внешние (температуру) или внутренние (мутацию) — в которых эта альтернативная программа сработает.
Отбор обычно способствует повышению роли внутренних (генетических) и снижению роли внешних регуляторов онтогенеза. В результате онтогенез под действием отбора стабилизируется. Это значит, что геном постепенно меняется таким образом, чтобы обеспечивать реализацию «нормального» фенотипа со всё большей и большей вероятностью (онтогенез становится всё более помехоустойчивым).
На основе подобных фактов и рассуждений некоторые исследователи — К. Х. Уоддингтон (C. H. Waddington), И. И. Шмальгаузен (см. также: М. А. Шишкин «Эволюция как эпигенетический процесс») — пришли к выводу, что именно онтогенез (как сложная помехоустойчивая система индивидуального развития) является главным действующим лицом эволюционной драмы. В наиболее абсолютизированной форме эти воззрения отстаивает М. А. Шишкин, который считает, что основной механизм формирования эволюционных новшеств существенно отличается от приведенного выше и выглядит примерно следующим образом:
1) Сильное внешнее воздействие (например, резкое изменение среды) приводит к дестабилизации онтогенеза.
2) Это автоматически приводит к появлению разнообразных аномальных фенотипов (реализуются доселе скрытые альтернативные пути развития).
3) Если какие-то из аномальных фенотипов окажутся «удачными» (адаптивными в новых условиях), отбор в дальнейшем будет закреплять такие мутации, которые будут повышать вероятность реализации именно этого альтернативного пути развития. В результате аномалия постепенно станет новой нормой.
4) В ходе стабилизации новой нормы возникнут новые скрытые альтернативные пути развития, которые смогут реализоваться при следующем «кризисе».
Главная особенность этой модели состоит в том, что эволюционное изменение (становление нового «нормального» фенотипа) не начинается с генетических изменений, а заканчивается ими. Новый фенотип сначала появляется как редкая аномалия или «морфоз» — отклонение онтогенеза от нормального пути при неизменном геноме. В дальнейшем отбор постепенно «вписывает» новый путь онтогенеза в геном, фиксирует его на генетическом уровне, то есть делает его всё более «генетически детерминированным», стабильным и помехоустойчивым. По мнению М. А. Шишкина, «эволюционные изменения начинаются с фенотипа и распространяются по мере их стабилизации в направлении генома, а не наоборот». Главное — не путать эти взгляды с ламаркизмом и помнить, что «фиксация эволюционных изменений в геноме» происходит на основе чисто «дарвиновского» механизма, то есть путем закрепления естественным отбором случайных мутаций.
Впрочем, ясно, что первоначальное «возмущающее воздействие» в этой схеме не обязательно должно быть внешним — это может быть и мутация, но не такая, которая сразу приводит к появлению нового стабильного признака, а такая, которая вносит хаос в систему индивидуального развития (дестабилизирует онтогенез).
Эта модель, получившая название «эпигенетической теории эволюции», активно обсуждается российскими эволюционистами, особенно палеонтологами, но мало известна за рубежом.
Чего этой теории сильно не хватает — так это хороших иллюстраций, то есть детальных исследований (в том числе молекулярно-генетических), показывающих реальность данного эволюционного механизма. Статья американских микробиологов, опубликованная недавно на сайте журнала Nature, отчасти восполняет этот пробел. Разумеется, авторы пользуются другой терминологией и не цитируют ни Шмальгаузена, ни Шишкина, хотя, надо отдать им должное, Уоддингтона они всё-таки упомянули.
2. Дестабилизация развития как путь к эволюционным новшествам (на примере образования спор у бактерии Bacillus subtilis)
Почвенная бактерия Bacillus subtilis — излюбленный модельный объект генетиков и молекулярных биологов (о повадках этого микроба см. в заметке Бактерии-альтруисты помогают своим сородичам-каннибалам себя съесть, «Элементы», 27.02.2006). При наступлении неблагоприятных условий бактерии производят споры, способные переждать тяжелые времена. Процесс образования спор (споруляция) у B. subtilis изучен весьма подробно (рис. 2).

Рис. 2. Схема споруляции у B. subtilis. Синими стрелками показан процесс образования септы (перегородки), которая отделяет будущую спору от материнской клетки. Кольцевые хромосомы показаны в виде двух перекрученных петель (у большинства бактерий, как у B. subtilis, геном состоит из единственной кольцевой хромосомы). Регуляторный белок σF, образующийся в будущей споре, активизирует ген spoIIR, который на рисунке для краткости обозначен как IIR. Это приводит к тому, что другой сигнальный белок, σE, блокирует формирование второй септы на противоположном конце материнской клетки. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature
Авторы работали с 53 мутантными штаммами B. subtilis. Эти штаммы были сконструированы при помощи генно-инженерных методов. В геном бактерии вносились различные мутации, нарушающие нормальную работу (экспрессию) гена spoIIR. Этот ген необходим для того, чтобы формирующаяся спора могла передать в материнскую клетку сигнал, блокирующий формирование второй септы (рис. 2).
Хотя мутации были разные, фенотипический эффект у них оказался очень похожим. Во всех случаях произошла дестабилизация системы спорообразования. Вместо одного-единственного пути развития, который характерен для «диких» бактерий (образование одной споры в каждой клетке), бактерии-мутанты демонстрировали несколько разных вариантов развития, причем выбор того или иного варианта осуществлялся случайным образом. Генотип влиял только на вероятность, то есть частоту реализации каждого из них. Варианты были выявлены следующие (рис. 3):
1) Нормальная споруляция (как на рис. 2). В этом случае, несмотря на «вредную» мутацию, пытающуюся нарушить нормальный ход развития, белок σE всё равно образуется в материнской клетке в нужное время и в достаточном количестве. Поэтому образование второй септы своевременно блокируется, и дальнейшее развитие идет так же, как у «диких» бактерий. Это можно считать проявлением помехоустойчивости онтогенеза, а можно назвать «неполной пенетрантностью» вредной мутации, что по сути одно и то же.
2) Неудачная попытка образовать сразу две споры в одной материнской клетке. Белок σE вырабатывается в недостаточном количестве (или слишком поздно), и в результате вторая септа успевает сформироваться. Получается нежизнеспособная конструкция из двух незрелых спор, содержащих по хромосоме, а между ними — лишенная хромосомы материнская клетка. Это заканчивается гибелью всех троих.
3) Прерванная споруляция. Начавшийся процесс формирования споры прерывается, «зачаток» споры отмирает, а материнская клетка начинает расти. При этом в ней происходит репликация ДНК, то есть хромосома сначала удваивается, а потом иногда и утраивается. Такая клетка может затем перейти к обычному делению, а может «вспомнить», что собиралась заняться производством спор, и тогда начинается самое интересное: возникает вариант 4.
4) Споры-близнецы. Если в клетке, прервавшей споруляцию, произойдет утроение хромосомы, а потом споруляция возобновится, то получается материнская клетка с хромосомой, на концах которой образуются две жизнеспособные споры, тоже содержащие каждая по одной хромосоме. Эти споры в подходящих условиях нормально прорастают (то есть превращаются в обычных питающихся и делящихся бактерий) и вообще ничем не отличаются от нормальных спор B. subtilis.
5) Одиночная спора в диплоидной материнской клетке. Клетка с тремя хромосомами может произвести не две, а одну спору. В этом случае в материнской клетке остается две хромосомы. Спора при этом тоже получается нормальная, как и в варианте 4.

Рис. 3. Схема, показывающая альтернативные пути развития у бактерий с дестабилизированной системой споруляции. Черными точками показаны хромосомы. Зеленым цветом выделены формирующиеся споры (в них вырабатывается белок σF), красным — материнские клетки (в них вырабатывается белок σE). По горизонтальной оси — число хромосом, по вертикальной — число «отсеков», на которые разделилась исходная клетка. Стрелка со звездочкой символизирует возможность возвращения к обычному (вегетативному) размножению путем деления. Остальные пояснения см. в тексте. Рис. из обсуждаемой статьи в Nature
Таким образом, дестабилизация развития приводит к тому, что наряду с «нормой» (вариант 1) появляется четыре «морфоза», или альтернативных пути развития (варианты 2–5). Авторы показали, что весь этот спектр морфозов проявляется в генетически однородных популяциях каждого из 53 мутантных штаммов. Иными словами, мутантные бактерии с одинаковым геномом «выбирают» один из пяти путей развития случайным образом. От конкретной мутации — то есть от того, как именно нарушена работа гена spoIIR, — зависит лишь частота реализации этих путей.
Из четырех возникших морфозов один безусловно вреден (№2), два другие (№3 и №5) не создают ничего принципиально нового и вряд ли могут оказаться полезными — скорее всего, они приведут только к лишним тратам ресурсов, то есть окажутся неадаптивными.
Наиболее интересен морфоз №4 — образование жизнеспособных спор-близнецов. В принципе, такое изменение механизма споруляции может оказаться полезным — например, в том случае, если условия среды очень нестабильны, обычный способ размножения (простое деление клеток надвое) реализовать трудно и удобнее размножаться спорами.
Если формирование спор-близнецов может быть полезным, то следует ожидать, что у каких-нибудь бактерий такой способ размножения закрепился и стал нормой. Это действительно так: у многих бактерий из группы клостридий «близнецовая споруляция» является нормальным способом размножения. Авторы изучили близнецовую споруляцию у некоторых клостридий и пришли к выводу, что она протекает точно так же, как у мутантных B. subtilis. Надо сказать, что генные системы, управляющие споруляцией у клостридий и B. subtilis, гомологичны, то есть имеют единое происхождение, однако в природе у B. subtilis близнецовая споруляция никогда не встречается.
Итак, дестабилизация онтогенеза привела к появлению морфоза (аномального пути развития), который потенциально может оказаться полезным. Однако в исследованных мутантных штаммах этот путь развития реализуется лишь у небольшой части особей, то есть представляет собой весьма редкую аномалию. Сначала клетка должна «выбрать» вариант развития №3 («прерванная споруляция»); частота такого выбора зависит от конкретной мутации. Из особей, сделавших такой выбор, примерно 25% снова приступают к споруляции, а из них лишь у 5% образуются «споры-близнецы». Таким образом, потенциально полезный морфоз возникает у мутантов очень редко. Может ли он в дальнейшем зафиксироваться, то есть стать нормой?
Первопричиной этого морфоза, как и трех других, является изменение активности гена spoIIR (именно на активность этого гена влияют внесенные в геномы бактерий мутации). Однако авторы показали, что вероятность выбора клетками одного из возможных путей развития лишь на 15% определяется силой мутации (то есть тем, насколько изменилась экспрессия spoIIR). Остальные 85% вариабельности клеток по этому признаку зависят от случайности. Регулируя только лишь экспрессию spoIIR, невозможно добиться фиксации (стабилизации) одного из морфозов, даже повлиять на частоту его реализации можно лишь в очень узких пределах. Иными словами, такие мутации не могут отклонить путь развития в каком-то конкретном направлении — они могут только дестабилизировать систему, то есть внести элемент хаоса в «программу развития».
Следовательно, для того, чтобы полезный морфоз зафиксировался (был закреплен в геноме, говоря языком сторонников эпигенетической теории), необходимы какие-то дополнительные мутации. Какие именно и существуют ли они в природе? Чтобы ответить на этот вопрос, авторам пришлось изучить взаимовлияние двух процессов, играющих ключевую роль в споруляции. Первый процесс — это репликация ДНК, в ходе которой в клетке увеличивается число хромосом; второй — образование септ (перегородок, отделяющих будущую спору от материнской клетки).
Как выяснилось, вероятность формирования спор-близнецов у бактерий с дестабилизированным онтогенезом на самом деле зависит от комбинации двух факторов: скорости формирования септ и скорости репликации. Говоря упрощенно, для успешного образования спор-близнецов необходимо, чтобы в материнской клетке сначала образовалась дополнительная хромосома и только потом начала расти вторая септа. Если вторая септа образуется в материнской клетке с одной хромосомой, развитие пойдет по пути №2 и закончится гибелью. Если же вторая септа начнет образовываться в материнской клетке с двумя хромосомами, получатся споры-близнецы.
Авторы предположили, что можно увеличить вероятность образования спор-близнецов, повысив у мутантных бактерий темп репликации. Это предположение блестяще подтвердилось. Были испытаны две разные мутации, ускоряющие репликацию. В результате процент клеток, производящих по две жизнеспособные споры, вырос от долей процента до 30%, что сопоставимо с естественной частотой «близнецовой споруляции» у некоторых клостридий. Более того, ускорение репликации у мутантных B. subtilis привело к тому, что стал излишним «промежуточный» выбор варианта №3 (прерванная споруляция): клетки смогли осуществлять «близнецовую споруляцию» напрямую, минуя этап прерванной споруляции. Авторы также попробовали внести мутацию, ускоряющую репликацию, в геном «диких» B. subtilis, у которых ген spoIIR функционировал нормально. Это привело к тому, что у них иногда — в виде редкой аномалии — стали образовываться споры-близнецы.
Авторы справедливо отмечают, что дестабилизация развития может существенно облегчать формирование новых адаптаций. Дестабилизация как бы «перекидывает мостик» от одного стабильного состояния к другому, что особенно ценно в том случае, когда этот переход нельзя осуществить за счет одной-единственной мутации («перепрыгнуть пропасть одним прыжком»).
Действительно, чтобы бактерии, практикующие одиночную споруляцию, как B. subtilis, начали систематически (например, с вероятностью 30%) осуществлять близнецовую споруляцию, им недостаточно приобрести какую-то одну мутацию, которая сразу переведет их из одного устойчивого состояния в другое. Для этого нужны как минимум две мутации, одна из которых повысит темп образования септ (именно такой эффект дает изменение активности spoIIR), а другая увеличит скорость репликации, чтобы появление второй септы вело не к гибели, а к созданию двух жизнеспособных спор. Но две мутации не могут, как по заказу, появиться одновременно. Тут-то и приходит на помощь механизм дестабилизации онтогенеза. Первая мутация позволяет бактериям реализовать один из «скрытых» потенциальных путей развития — пусть и с очень низкой частотой. Если данный морфоз окажется выгодным (например, если в изменившихся условиях обычное размножение станет невозможным и размножаться смогут только те клетки, которым удалось осуществить близнецовую споруляцию), это даст шанс дестабилизированной популяции продержаться некоторое время, пока у какой-нибудь бактерии не возникнет вторая мутация, повышающая скорость репликации. Это приведет к тому, что редкая, но полезная аномалия закрепится, то есть станет новой нормой. В эволюции клостридий такое, по-видимому, происходило много раз.
Таким образом, данное исследование показало реалистичность сценария, предлагаемого сторонниками «эпигенетической теории эволюции» в качестве основного механизма эволюционных новообразований. Имеет ли смысл абсолютизировать этот механизм, как это делают некоторые авторы (то есть утверждать, что путь к новым адаптациям всегда лежит через дестабилизацию онтогенеза и последующую генетическую фиксацию морфозов) — это вопрос отдельный (и я склоняюсь к отрицательному ответу). Однако необходимо отметить, что если смотреть на новые признаки как на результат проявления «скрытых» путей развития, «предсуществующих» в системе индивидуального развития и определяемых структурой и внутренней логикой этой системы, то становится легче понять, почему прогрессивная эволюция на нашей планете в целом идет довольно бодрыми темпами. Можно показать (например, при помощи моделирования), что мутация, вмешивающаяся в развертывание сложной, устойчивой и саморегулирующейся программы развития, с большей вероятностью породит что-то новое и осмысленное, чем мутация, непосредственно и однозначно влияющая на конечный результат этого развития. Внеся случайное изменение в готовый осмысленный текст, мы почти наверняка его испортим. Но если у нас есть хорошая, «умная» программа генерации осмысленных текстов и мы вмешаемся в ее работу на каких-то относительно ранних этапах, то появится ненулевой шанс получить на выходе что-нибудь интересное.
Источник: Avigdor Eldar, Vasant K. Chary, Panagiotis Xenopoulos, Michelle E. Fontes, Oliver C. Loson, Jonathan Dworkin, Patrick J. Piggot, Michael B. Elowitz. Partial penetrance facilitates developmental evolution in bacteria // Nature. Advance online publication 5 July 2009.

[Dartmax]

Аномалии затмения: Окончательная проверка

Сегодня над значительной частью Земли наблюдается самое долгое в этом столетии солнечное затмение. Особенно тщательно готовились к нему китайские астрономы. Они намерены провести исследование, шанс на которое появляется крайне редко. Задача состоит в том, чтобы проверить, не меняется ли во время солнечного затмения… сила тяжести.





Схема маятника и эксперимента Мориса Алле: 1. В обычный день направление осцилляции из-за вращения Земли медленно вращается по часовой стрелке. 2. С началом солнечного затмения направление осцилляции резко меняется на противоположное. 3. После завершения затмения маятник снова возвращается к нормальному «режиму» осцилляции. Заметим, что эти результаты не получили окончательного подтверждения





















Сегодня, 22 июля на значительной территории Земли, в том числе и Китая, ожидается полное солнечное затмение. И китайские геофизики приготовили к этому моменту массив из 6-ти высокочувствительных инструментов, расположенных в разных частях страны и предназначенных для проведения высокоточных замеров… силы тяжести.

После анализа полученных данных ученые надеются поставить точку в вопросе о том, действительно ли затмение вызывает небольшие гравитационные аномалии. Нидерландец Крис Дьюф (Chris Duif) поясняет: «Разрешить неопределенность просто необходимо… лично я не очень верю в существование этих аномалий, но если они действительно подтвердятся, это будет настоящей революцией».

Первые сообщения о том, что в ходе солнечных затмений наблюдаются небольшие гравитационные аномалии, появились в 1954 г., после того, как французский экономист (и увлеченный физик-любитель) Морис Алле (Maurice Allais) обнаружил слегка необычное поведение маятника в те моменты, когда над Парижем наблюдалось полное затмение.

Характер осцилляции маятника обусловливается притяжением и вращением Земли. Однако Алле обратил внимание, что с началом затмения направление осцилляции заметно изменилось, что свидетельствует об изменениях в гравитации (см. иллюстрацию слева). Сам Морис Алле, проведя повторный эксперимент несколькими годами позже, снова наблюдал подобный эффект. Его опыты повторяли и другие ученые в ходе 20-ти других затмений, однако их результаты более противоречивы: одним удалось подтвердить наблюдение француза, другим – нет.

Стоит сказать, что большинство физиков, подобно Крису Дьюфу, сомневаются в реальности этой аномалии, поскольку она подвергает серьезному испытанию все наши представления о силах гравитации.

Неудивительно, что за прошедшие полвека необычным наблюдениям Мориса Алле предложены и более приземленные объяснения. Некоторые считают, что необычное поведение маятника может быть связано с резкими изменениями температуры воздуха или давления, движением (или наоборот, полной неподвижностью) людей вокруг – словом, всеми резкими изменениями, которые проявляются в минуты такого поразительного явления природы, как полное затмение Солнца. Впрочем, в 2004 г. именно Крис Дьюф показал, что ни одно из таких предположений, скорее всего, несостоятельно.

Разрешить загвоздку должно помочь сегодняшнее затмение, ведь китайские ученые подошли к нему во всеоружии. У них наготове 6 независимых пунктов наблюдения, оснащенные 2-мя маятниками и 8-ю гравиметрами. Пункты эти разделяет довольно значительное расстояние (дистанция между крайним восточным и крайним западным составляет 3 тыс. км), на них используются разные модели инструментов, что должно отбросить все варианты, связанные с систематической ошибкой оборудования, или связанной с конкретной местностью.

Кстати, подобный шанс выпадает не так-то и часто. Текущее затмение продлится долее 5 минут, и оно станет самым долгим за весь XXI век. Кроме того, произойдет оно в то время, когда Солнце будет стоять высоко над горизонтом, так что все возможные эффекты могут проявиться с максимальной силой. Нам остается набраться терпения и ждать результатов.