Интересные новости и комментарии

Автор Дж. Тайсаев, января 15, 2009, 02:31:37

« назад - далее »

Шаройко Лилия

#1695
Я тогда хочу еще уточнить свою мысль. Почвообразование это финишный процесс и почвы занимают поверхностный слой в среднем 5-10 см (нак например у самых распространенных у нас в стране серых лесных и бурых почвах, черноземы бывают до 46 см.  И там ( в почвах всей планеты ) водится основная масса подземной биоты по биомассе, включая микроорганизмы, червей, корни деревьев (значительно, так как самая массивная часть наверху, хотя глубина у деревьев практически на уровне кроны).

Но вообще-то народ тусуется до 7 км в глубину. Про первый км это известно как минимум с 70-х годов

ЦитироватьЖизнь растений 1974 год. Том 1. Введение бактерии и актиномицеты. Содержание сапрофитных бактерий в горных породах невелико, около 2-3 тыс. клеток в 1 г субстрата. В нефтеносных породах даже на глубине 500 и 700 м насчитывается 30-100 млн. клеток в 1 г породы. Глубинные воды практически лишены микроорганизмов (3-300 клеток на мл). Микрофлора горных пород активно участвует в их выветривании (разрушении) за счет продуктов жизнедеятельности, в том числе серной и других кислот. Каустобиолиты - торф, бурый и каменный уголь, содержащие лигнин и гумусовые кислоты, также являются пригодными для микробов субстратами, как и нефть и другие углеводороды.

Про остальные км  - есть статьи Маркова, 2008 года со ссылкой на Уитмана 1998 г.


http://elementy.ru/novosti_nauki/430738
ЦитироватьНа глубине 1626 м под уровнем морского дна обнаружена богатая микробная жизнь. о сих пор максимальная глубина, на которой в толще морских донных отложений были обнаружены живые микробы, составляла 842 м. Результаты глубоководного бурения у берегов Ньюфаундленда показали, что богатая микробная жизнь присутствует вплоть до глубины 1626 м под уровнем морского дна, где при температуре 60–100°C обитают разнообразные термофильные архебактерии. Основную их пищу составляет метан и более тяжелые углеводороды, образующиеся в земных недрах при высоких температурах.

Прокариоты — бактерии и археи (= архебактерии) — составляют, возможно, половину всей биомассы на планете. Согласно одной из оценок, общая масса углерода, заключенного в клетках прокариот, достигает 550 млрд тонн (Whitman et al., 1998) — примерно столько же, сколько во всех растениях и животных, вместе взятых. Но даже эта колоссальная цифра может оказаться заниженной, поскольку мы еще очень мало знаем о «подземной биосфере» — разнообразных и многочисленных микробах, обитающих в толще горных пород глубоко под землей и в особенности под океанским дном.
Согласно одной из оценок, общая масса углерода, заключенного в клетках прокариот, достигает 550 млрд тонн (Whitman et al., 1998) —

Есть пересмотр распределения биомассы по крупным таксонам ( я его воспринимаю тоже как временный пересчет)  апреля этого года
http://www.pnas.org/content/early/2018/05/15/1711842115

Автор аннотации англоязычного текста примерно так видит картину:

ЦитироватьЗдесь, мы собираем общий состав биомассы биосферы, создана перепись прибл.550 гигатонн углерода (ГТ) биомассы распределяется между всеми царствами жизни. Мы находим, что царства жизни концентрируются в разных местах на планете; растения (прибл. 450 ГТ, доминирующее королевство), в первую очередь, наземные, в то время как животные (прибл.2 ГТ) являются главным образом морскими, и бактерии (прибл.70 ГТ) и археи (прибл. 7 ГТ) располагается преимущественно в глубоких подповерхностных средах. Мы показываем, что наземной биомассы примерно на два порядка выше, чем морской биомассы и оценить в общей сложности прибл. 6 ГТ с морской биоты, удваивая предыдущие расчетное количество. Наш анализ показывает, что глобальная морская пирамида биомассы содержит больше потребителей, чем производителей, что расширяет возможности предыдущих наблюдений на обратной пирамиды питания.

Про то, что их анализ показывает, что глобальная морская пирамида биомассы содержит больше потребителей, чем производителей

Это нам еще в универе преподавали, я училась с конца 80-х годов. Рада, что эти добрые люди теперь тоже для себя это открыли.

В популярном изложении на сайте "Науки и жизни"

https://www.nkj.ru/facts/33805/

Цитировать
Исследователи из Института Вейцмана и Калифорнийского технологического института попытались оценить долю разных организмов в общей земной биомассе. Оценивали они это по сухому весу углерода, который относится к растениям, людям, грибам, животным и т. д.; подробности того, как измеряли биомассу, описаны в статье в PNAS. Самыми весомыми на Земле оказались растения – на них приходится 80% биомассы, за ними идут бактерии с 13%, потом всевозможные грибы, от шампиньонов до плесени – 2%. Лишь затем наступает очередь животных вместе с людьми. На людей приходится одна десятитысячная доля от всей земной биомассы, по сравнению же с растениями нас в 7500 раз меньше.


Насколько бактерии важны в создании жизни. Академик Заварзин видел это так
Цитировать
ПЛАНЕТА БАКТЕРИЙ. Академик Г. А. Заварзин. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 78, № 4, с. 328-345

Биосфера современного типа начала создаваться 2.2 млрд. лет назад с появлением в атмосфере кислорода и сложилась около 1.8 млрд. лет назад, когда прекратилось образование железистых кварцитов. Биота современного типа сформировалась в девоне 0.3 млрд. лет назад после того, как на суше появился растительный покров. Время от начала осадочной летописи (3.8 млрд. лет назад), датируемой по небольшому (3 х 30 км) обнажению железистых кварцитов в Гренландии,  до настоящих дней принадлежит бактериям, которые создали прокариотную биосферу. Все последующие группировки организмов вписывались в эту биосферу и трансформировали её, но не элиминировали. Отсюда следует, что биосфера - продукт жизнедеятельности бактерий, а всё остальное - вторично.

Насколько энергия биосферы формирует общую энергию планеты.


Мне трудно определить насколько соответствует текст

ЦитироватьВ самом общем виде оба процесса (обесценивание и созидание) - это работа за счет разницы между принятым и отданным излучением Солнца, например, усвоение коротковолнового кванта и излучения длинноволнового. То, что классически считается источником для проявления тектонических сил (тепловой поток из недр) следовало бы считать малозначащим, ввиду несопоставимости масштабности излучения от Солнца.
  Потому призываю не отгораживаться от вноса биоты в тектонику - они дитяти одной закономерности, на первый взгляд, противоречащей второму (энтропийному) принципу.

расчетам по энергии. Насколько я знаю энергия Земли как планеты складывается из внутренней тектоники и внешней энергии Солнца, тут я просто доверяю мнению мужа, он однажды не так уж давно, примерно весной рассчитывал это для своих целей и вроде, если я правильно помню у него получалось влияние этих факторов примерно одинаковым, с учетом расстояния от солнца до Земли.

Он конечно не эксперт, званий научных у него нет, он ушел в коммерцию сразу после учебы в универе, но обычно если он что-то делает, то это очень основательно, примерно вот так выглядит.

http://mir.k156.ru/scitech/exo-aerostats.html

Но может я просто его объяснения не поняла, я плохо в этой области (расчета общей энергии системы) ориентируюсь.

Что значит фраза внос биоты в тектонику мне вообще не понятно. О чем идет речь?





василий андреевич

Цитата: Шаройко Лилия от октября 25, 2018, 23:58:21Насколько энергия биосферы формирует общую энергию планеты.
Лучше говорить не о энергии, а о ее балансе. Есть излучение он Солнца на поверхность и излучение (тепловой поток) к поверхности из недр. Так вот, пользуясь термином юриспруденции последний в общем балансе можно признать ничтожным. Для подпитки воображения скажу, что за световой день на территорию Европы обрушивается энергия, эквивалентная пяти тоннам массы. Половина этой энергомассы отражается в виде альбедо (белого спектра), неизвестная нам часть в виде (инфракрасного спектра), но на что расходуется "остающаяся" энергия? Венера "решает" просто - создается атмосферный отражающий слой с, условно, стопроцентным альбедо - но для этого планете необходимо перейти к функционированию атмосферы при температурах, исключающих жизнедеятельность. Такая же участь ждет и Землю без биоты - планеты скачком и навсегда перейдет в безжизненное состояние гомеостаза.
  Жизнедеятельность - это работа по обесцениванию неотраженного в космос излучения. Растения отражают зеленый спектр, а синий и красный перерабатывают в углеводороды, которые обесцениваются прочей биотой до черного "спектра", сбрасываемого в недра. Отходами жизнедеятельности является инфракрасное излучение, покидающее планету в виде длинных низкокалорийных волн. Итогом работы биоты, таким образом, следует считать охлаждение атмо-гидро-терра сфер до приемлимых для жизнедеятельности температур.
  Но это хорошо видимая часть работы биотических систем. Но сюда же следует включить побочную работу по структуризации (концентрации) ранее разрозненных частиц, наприме, выработка известнякового концентрата из рассеянной углекислоты.

  Параллельный вопрос - это источник теплового потока из недр. Классически - реликтовое тепло, тепло от радиоактивного распада и тепло от гравитационной дифференциации. Но почему сюда не включить тепло от естественного распада структур, организованных жизнедеятельностью, как основной источник. Осадочная формация - это толстое разогревающееся одеяло, перенаправляющая конвективные тепловые потоки из ядра к периферии осадочной толщи. Тепловой поток на окраинах, таким образом, и организует тектонические подвижки, создающие положительные формы рельефа, которые, в свою очередь, питают через выветривание ту биоту, которая становится "мотором" круговоротов земной коры.

василий андреевич

  Как После Письма. Мне импонировала, Лилия, дотошность подхода Вашего мужа к решению проблемы. Я лично полностью лишен подобного дара. Если бы ему стала интересна проблематика косно-биологической драмы в Земной Коре, думаю, он смог бы привлечь математическое кодирование наших словесных вихрей в хаосе идей и отчаяний.

Шаройко Лилия

#1698
ЦитироватьЛучше говорить не о энергии, а о ее балансе. и тд.

Первое впечатление при прочтении -это точно очень интересно, я давно хотела докопаться до недр и что там вообще происходит, правда до этого в основном в отношении живности и как происходило ее формирование бактериальным слоем и на что вообще способны одноклеточные живые организмы в отношении мутаций.

У того же Маркова есть очень интересная статья

У гигантской бактерии Achromatium oxaliferum каждая клетка содержит много разных геномов


http://elementy.ru/novosti_nauki/433118/U_gigantskoy_bakterii_Achromatium_oxaliferum_kazhdaya_kletka_soderzhit_mnogo_raznykh_genomov

ЦитироватьПопытки отсеквенировать геном гигантской серной бактерии Achromatium oxaliferum дали парадоксальный результат: оказалось, что каждая бактериальная клетка содержит не один, а множество различающихся геномов. Уровень внутриклеточного генетического разнообразия A. oxaliferum сопоставим с разнообразием многовидового бактериального сообщества. По-видимому, различающиеся хромосомы размножаются в разных участках цитоплазмы, подразделенной крупными кальцитовыми включениями на множество слабо сообщающихся отсеков (компартментов). Важную роль в поддержании внутреннего генетического разнообразия играют многочисленные мобильные генетические элементы, способствующие переносу генов с хромосомы на хромосому. Авторы открытия предполагают, что естественный отбор у этого уникального организма идет не столько на уровне клеток, сколько на уровне отдельных компартментов внутри одной гигантской клетки.


Что касается баланса энергии и дотошности мужа. К сожалению его вряд ли удастся втянуть в это дело, я уже пыталась заинтересовать его своими раскопками по археям. Он уже с год почти завис с расчетами по фотонной сфере черных дыр, начал с короткой статьи теперь там уже больше 200 страниц и уже почти полгода все зависло, у него математический аппарат не сходится, в общем я вообще в деталях даже не понимаю чего там происходит. Он периодически порывается выложить все как есть, с формулировкой что задача не имеет решения, то есть он его не нашел, но может кто-то другой найдет, потом передумывает. Потом у него возникает очередная идея как эти расчеты все таки вывести... и т. д. Ну с некоторыми его работами так и было.  А так там подробно изложена история изучения черных дыр, примерно как с этими аэростатами, кто, чего, когда, какова суть исследований.

В общем как и здесь на форуме каждый увлекается тем что ему интересно и интерес возникает внезапно и изменить его сложно. Я например не понимаю почему мне так интересна физиология инстинктов на клеточном уровне и мир бактерий. Иногда кажется, что тут есть возможность изменить направление развития человеческого тела.

Но это все фантастика пока. Я просмотрела немного лекции Ярошевского, ссылку на которые мне дал многоуважаемый Нур, но понимание масштабов цифр, их соотношения и взаимодействия сил требует времени.

Я например когда пыталась разобраться с археями и тем кто живет на Земле у меня ушло несколько месяцев, но я одна с этим сидела и в отличии от мужа у меня все вечно не закончено и конечно такого уровня работ нет.
Вот по археям я просто собрала инфу на одной странице, нашла классификацию, потом по отдельным видам задала запросы нашла схемы и фотографии препаратов, тут же популярные статьи про их экстремофилизм, в общем это совершенно другой уровень чем у мужа, на несколько порядков не доползает -просто сборная солянка из разных источников, нормально внятно  не структурированная

http://shar.k156.ru/232/shar11_1.php

В общем не знаю насколько я безнадежный собеседник, но думаю, что когда речь идет об оценке недр планеты и ее энергетическом балансе без математического аппарата ничего не светит - Вам придется его создать или найти готовые решения. Скорее всего они уже есть, по крайней мере для частных случаев.

Nur 1

Фотонная сфера черных дыр! Ничего себе проблематика.
В современном понимании существование узкой границы между двумя областями с противоположными свойствами как раз увязывается с искривлениями вблизи тех же черных дыр. На определенном расстоянии от них пространство-время полагается практически плоским, и, в пределах подобного плоского слоя световые лучи распространяются прямолинейно.
Если говорить о биологии, то, по аналогии, можно предположить, что линейность вновь синтезированной молекулы белка словно "подвисает" между пространствами, в которых молекулы полимеров "искривлены" до упакованности в третичные и четвертичные формы.

Не исключено, что такая линейность обнаруживает свойства гиперповерхности. На форуме я уже писал, например, что человек, в своей деятельности, так сказать, линеаризирует эволюцию в отдалении от предковых форм.

Очень интересно!

василий андреевич

Цитата: Шаройко Лилия от октября 26, 2018, 12:36:28без математического аппарата ничего не светит - Вам придется его создать или найти готовые решения
Создать не смогу, потому заимствую, где бог дал разумения. По образованию и бывшей профессии - геолог-угольщик. Единственный мат. аппарат для решения проблемы метаморфизма углей нашел в основах квантовой механики, но попробовал "популяризировать" в теме на этом форуме "дивергенция малых отличий".
  Очень интересно было бы разобраться с математикой "поведения системы диф. уравнений в окрестностях особой точки" от Ляпунова. Графические выводы, используемые в информатике, обобщенно точно ложатся в картины геологических разрезов сложных тектонических толщ. Но такая математика уже вековой давности уже за пределами моих знаний.
  ПП. Что ж, буду ждать "залетного гения"... Будут вопросы по геологии в моей компетенции - с удовольствием отвечу.

Шаройко Лилия

#1701
ЦитироватьВ современном понимании существование узкой границы между двумя областями с противоположными свойствами как раз увязывается с искривлениями вблизи тех же черных дыр. На определенном расстоянии от них пространство-время полагается практически плоским, и, в пределах подобного плоского слоя световые лучи распространяются прямолинейно.
Если говорить о биологии, то, по аналогии, можно предположить, что линейность вновь синтезированной молекулы белка словно "подвисает" между пространствами, в которых молекулы полимеров "искривлены" до упакованности в третичные и четвертичные формы.

Не исключено, что такая линейность обнаруживает свойства гиперповерхности.



Вот вот
:)

Я честно говоря в этой сфере плаваю страшно и как ни пытался мне Евгений Борисович объяснить суть проблем я пока слушаю вроде понимаю, а спроси меня конкретные вещи я начинаю осознавать, что я в этом пространстве практически не ориентируюсь.

В общем то что он писал до этого по черным дырам примерно так выглядит

http://mir.k156.ru/ligo/ligo.html

И это не похоже на то, что он пишет в новой работе, там мало что совпадает.

В общем я внятно эту тему поддержать не смогу, а просто выкладывание ссылок начинает активно напоминать спамерство и лучше это прекратить.

Что касается геологии, Василий Андреевич, то я подумаю, мне кажется у нас могли бы быть общие интересы на границе сфер и может какие-то Ваши мысли подтолкнут меня, а мои раскопки в новостях (если попадутся новые исследования в этой сфере, я их здесь конечно приведу)  Вас натолкнут на какие-то новые ракурсы видения системы Земля. И я, конечно, хочу двигаться к пониманию того, что происходит в глубоких геологических горизонтах и вопросы конечно будут.

Я теперь наверное опять попытаюсь сделать паузу, я сдала семинар и прослушала еще несколько лекций Физиологии Поведения, потом еще новости для портала нужно прорыть. И я искала новых математических моделей биосферы, типа таких которыми занимался Барцев,  но пока не нашла ничего принципиально нового, только статью из журнала Биосфера, я ее уже раньше находила, но там регистрироваться для прочтения полного текста надо, себе я статью скачала, но просмотрела пока поверхностно. Так вообще сам ресурс мне скорее нравится чем нет.

http://21bs.ru/index.php/bio/article/view/352

Цитировать
Представлен обзор подходов к имитационному моделированию и конкретных моделей глобальных экосистем. Имитационное моделирование в современном экологическом исследовании – необходимый этап, позволяющий глубже проникнуть в сущность изучаемого объекта или явления. Рассмотрены модели мировой динамики Дж. Форрестера, World-3 Д. Медоуза с соавторами, «Гея» Н.Н. Моисеева с соавторами, минимальная модель биосферы С.И. Барцева с соавторами.


Огромное спасибо за моральную поддержку. Наверное появлюсь только через несколько дней.

ArefievPV

Как опыт родителей влияет на их детей
https://www.nkj.ru/news/34748/
Исследователи продолжают искать молекулярные механизмы, которые объяснили бы, как образ жизни родителей может влиять на их потомство в нескольких поколениях.

Мы часто слышим о том, что обстоятельства жизни родителей накладывают свою печать на детей и даже внуков. Исследований на эту тему в последнее время появляется всё больше. Один из самых известных примеров – у тех, кому приходилось сильно голодать, дети и внуки будут более предрасположены к диабету и ожирению; влияние голода, распространяющееся через поколения, подтверждают как статистические медицинские исследования, так и эксперименты на животных. Точно так же через поколения может действовать и никотин: совсем недавно мы писали об экспериментах с самцами мышей, которым давали никотин и чьё потомство потом получалось с некоторыми особенностями. Похожие данные есть и про психологический стресс.

Однако до сих пор не очень понятно, как именно подобные обстоятельства могут влиять на несколько поколений вперёд. Если бы стресс или голод могли менять структуру ДНК, то есть вносить в мутации в последовательности тех или иных генов, то всё было бы просто: например, если из-за стресса появилась мутация в ДНК половых клеток, то от половых клеток она достанется и детям, и внукам. Но стресс и голод – это не ультрафиолет и не радиоактивное излучение, чтобы портить ДНК.

Обычно в таких случаях говорят про эпигенетическую наследственность. Наши гены просто обязаны реагировать на всё, что с нами происходит, и если у нас сильно изменилась диета, одни гены начинают работать сильнее, другие слабее. Существует масса способов управлять генетической активностью, и среди них есть так называемые эпигенетические механизмы. Они изменяют активность генов очень и очень надолго – на годы, на десятки лет, если не на всю жизнь. При этом с последовательностью ДНК ничего не происходит, мутаций в ней не появляется – при эпигенетической регуляции меняется доступность того или иного гена для белков, которые считывают генетическую информацию.

Эпигенетические механизмы есть у многих живых организмов, от растений до человека. Притом удалось заметить, что порой эпигенетическое включение или отключение гена передаётся по наследству. То есть если у кого-то из родителей под действием условий среды эпигенетика отключила некий ген, то этот ген останется отключённым и у потомства – даже если потомство живёт совсем в других условиях. Однако далеко не всегда удаётся подтвердить, что что-то передалось по наследству именно благодаря эпигенетическому механизму, и часто такие неудачи случаются, когда речь идёт о млекопитающих.

Исследователи из Кембриджа экспериментировали с мышами, у которых была разная окраска шерсти: более тёмная, более светлая, или смешанная. Фокус в том, что мыши всех раскрасок могут быть генетически идентичны. А это значит, что цвет шерсти зависит от того, насколько проявляет себя ген.

Рядом с одним из «цветных» генов в ДНК мышей можно найти много мобильных генетических элементов – остатков древних вирусов, которые некогда попали в геном, да так в нём и остались. Хотя они уже не проявляют вирусной активности, они всё же могут влиять на работу генов, которые находятся более-менее рядом с ними. Но чтобы влиять, сами мобильные элементы должны быть тоже активны. И тут вступают в дело эпигенетические механизмы регуляции, а точнее один из них, который состоит в метилировании ДНК.
Есть специальные ферменты, которые в соответствии с нуждами клетки навешивают или снимают с определённых участков ДНК метильные группы. Присутствие или отсутствие метильных групп сказывается на активности той ДНК, на которой они сидят. И цвет мышей действительно зависит от метильного эпигенетического узора на ДНК мобильных элементов, управляющих геном окраски шерсти.

Окраска эта вполне отчётливо наследуется: у светлых самок с большей вероятностью рождаются светлые детёныши, у тёмных – тёмные. Если всё дело в эпигенетике, тогда у детёнышей мы должны увидеть тот же метильный регуляторный узор на ДНК, что и у матерей. Однако, как пишут в Cell Энн Фергюсон-Смит (Anne C. Ferguson-Smith) и её коллеги, эпигенетическое наследование здесь проявляется очень слабо. Если взять шесть областей в ДНК, в которых у самки есть какая-то индивидуальная эпигенетическая особенность, то у её детей материнское наследство останется только в одной из этих шести областей, и эффект от такого наследства будет весьма невелик. А отцовский метильный рисунок и вовсе не наследуется.

На самом деле, давно известно, что при формировании половых клеток все метильные метки в их ДНК исчезают. Потом, после оплодотворения, многие из них появляются вновь. Но это касается только тех, которые держат под контролем разные вредные последовательности в геноме – например, многие мобильные элементы наглухо запечатаны метилированием, чтобы они  вдруг не проявили своей вирусной природы и не начали копировать себя по всей ДНК. Однако такая эпигенетическая защита срабатывает всегда и у всех, никакой наследственной индивидуальности тут нет. Если же говорить именно о какой-то эпигенетической особенности, которая могла бы от матери перейти к детям и сформировать у них какой-то материнский признак, то метилирование ДНК тут, видимо, ни при чём.

С другой стороны, мы помним, что метилирование ДНК на самом деле –только один из эпигенетических механизмов регуляции. Действительно, активностью генов можно управлять через белки-гистоны, которые постоянно сопровождают ДНК, то плотно упаковывая её, то распаковывая для работы. У гистонов тоже есть свои модификации, которые сидят на них довольно долго, и определённым образом модифицированный гистон может плотно упаковать кусок ДНК до конца жизни. И есть ещё механизм, связанный с некодирующими РНК – регуляторными нуклеиновыми кислотами, которые не несут информации ни о каком белке, но могут сами влиять на клеточные молекулярно-генетические процессы.

В статье в Molecular Psychiatry исследователи из Кембриджа вместе с коллегами из Цюрихского университета пишут, что за эпигенетическую наследственность могут отвечать именно регуляторные РНК определённого вида. Авторы работы заметили, что состав таких РНК в сперматозоидах меняется после травматического опыта – например, после того, как самцов мышей регулярно заставляли сидеть на открытом месте или в ярко освещённой клетке (грызуны, как мы понимаем, ни открытых мест, ни яркого света не любят).

Когда некодирующие РНК стрессированных самцов вводили в оплодотворённые яйцеклетки (оплодотворённые другими, нестрессированными самцами), то у потомства появлялись характерные посттравматические признаки, начиная от изменений в обмене веществ до изменений в поведении. При этом конкретный эффект зависел от того, какого рода «стрессовые» некодирующие РНК вводили в зародыш: одни делали мышей более рисковыми, другие, наоборот, усиливали в их характере депрессивные черты.

То есть ответа на вопрос, как именно жизненный опыт родителей влияет на детей, пока что нет. Вернее, мы можем более-менее уверенно утверждать, что он явно влияет, однако молекулярные механизмы этого  начинают раскрываться только сейчас.

ArefievPV

Выявлены генетические изменения, сопровождающие отбор на «хорошее поведение» у лис Беляева
http://elementy.ru/novosti_nauki/433357/Vyyavleny_geneticheskie_izmeneniya_soprovozhdayushchie_otbor_na_khoroshee_povedenie_u_lis_Belyaeva
ЦитироватьЗнаменитый долгосрочный эксперимент Беляева по выведению одомашненных (а также агрессивных) лис продолжается и набирает обороты. Исследователи подключают все возможности, которые предоставляют сегодняшние исследовательские технологии. В 2018 году вышло несколько статей с результатами секвенирования геномной ДНК лис и РНК из тканей их мозга. Удалось выявить множество генов, вовлеченных в изменения и подвергшихся положительному отбору в разных линиях. Среди них оказались гены, имеющие отношение к гормональной регуляции, дифференцировке клеток нервного гребня, формированию межклеточных контактов и синаптической передаче сигналов в мозге, а также гены иммунитета.

ЦитироватьВместе с тем, зарубежные ученые, в частности Адам Уилкинс () и его соавторы, предложили альтернативное объяснение явлению, которое теперь нередко называют «синдромом доместикации» (Adam S. Wilkins et al., 2014. The «Domestication Syndrome» in Mammals: A Unified Explanation Based on Neural Crest Cell Behavior and Genetics). Ведь аналогичные изменения в фенотипе, включая появление пятнистой окраски, висячих ушей, голубых глаз, укороченной морды, распространены и у других одомашненных животных (об этом читайте в статье Натальи Резник Синдром хорошего поведения).

Гипотеза предполагает, что закрепляемые в ходе отбора мутации затрагивают те гены, которые управляют созреванием клеток нервного гребня у позвоночных (см.: «Четвертый зародышевый листок» позвоночных зародился у низших хордовых, «Элементы», 04.02.2015). Эти клетки, дифференцируясь, во-первых, участвуют в формировании коры надпочечников, где вырабатываются гормоны типа адреналина, влияющие, в частности, на запуск и реализацию реакций страха у животных. Во-вторых, из нервного гребня также происходят клетки ушного хряща и некоторые кости черепа, включая челюстные, пигментные клетки в шкуре животного, клетки радужной оболочки, чувствительные клетки внутреннего уха.

Логично, что одни и те же мутации в генах, управляющих развитием клеток нервного гребня, могут оказывать комплексное влияние на все эти признаки. В данном случае предполагается, что мутации приводят к затормаживанию дифференцировки или миграции клеток нервного гребня и недостатку их в тех тканях, где они должны в итоге работать. Попадая в разные сочетания при скрещиваниях отбираемых лис, эти мутации и порождают наблюдаемое разнообразие фенотипов.

ЦитироватьПодведем итоги. Последние работы по изучению лис из долгосрочного эксперимента Беляева предоставили значительно больше информации о том, какие гены, какие клеточные и организменные системы причастны к изменениям фенотипа. Но у нас все еще нет ясного видения того, что же стоит за «синдромом доместикации», как объяснить весь этот всплеск разнообразия в морфологии, сопровождающий отбор на «хорошее поведение». Что ж, остается ждать продолжения. С учетом нынешних возможностей, которыми располагают экспериментирующие биологи, долго ждать, по-видимому, не придется.

Шаройко Лилия

Вот как то до этого новости по космосу и его не биологической эволюции и структуре мной размещались в теме ненаучные разговоры. Но это вполне научные новости, поэтому - краткое содержание предыдущих серий, так как они будут взаимосвязаны с новыми открытиями

https://www.vesti.ru/doc.html?id=3071797&cid=2161

ЦитироватьСтруктура джетта окрестностей чёрной дыры, оказалась "матрёшкой"
РОССИЯ (ФИАН, МГУ, МФТИ, управление РАДИОАСТРОНА), 15 октября ВЕСТИ Уникальные наблюдения с помощью российского телескопа, и по совместительству самого большого в мире научного инструмента, позволили обнаружить неожиданное явление. Внутри выброса из окрестностей сверхмассивной чёрной дыры (джетта) нашёлся ещё один, помещённый в него как в ножны. Открытие может помочь разгадать природу этих загадочных струй.

Первые джеты за пределами Млечного Пути были открыты в галактике М87 в созвездии Девы. В её центре находится чёрная дыра массой от трёх до шести миллиардов солнц. Это одна из ближайших к нам галактик с джетами: расстояние до неё составляет "всего" около 50 миллионов световых лет. Поэтому для учёных она является излюбленным объектом наблюдений.

Данные, использованные Собьяниным, были получены с помощью российской наземно-космической обсерватории "Радиоастрон". "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали об этом самом большом научном инструменте в мире. Работа наземных антенн в паре с орбитальным телескопом позволила разглядеть в М87 чрезвычайно мелкие детали, угловой размер которых составлял всего 50 микросекунд. Физический размер этих структур был равен 6–10 радиусам Шварцшильда, который можно условно принять за радиус чёрной дыры. Наблюдения велись на длине волны два сантиметра.

Эти данные позволили Собьянину сделать неожиданный вывод. Внутри джета оказался ещё один джет, вложенный в него, как в футляр. Подобные структуры, судя по всему, никогда ещё не попадали в поле зрения астрономов.

Цитировать4 апреля 201814:19 Анатолий Глянцев Благодаря российскому телескопу астрономы впервые подробно рассмотрели выброс чёрной дыры

Российский наземно-космический радиотелескоп "Радиоастрон" позволил с беспрецедентной точностью рассмотреть поток плазмы (джет), испущенный сверхмассивной чёрной дырой. Раньше у учёных не было технической возможности увидеть этот процесс. Научная работа большой команды специалистов, в числе которых исследователи из Физического института РАН (ФИАН), МГУ и МФТИ, опубликована в журнале Nature Astronomy.

К удивлению астрономов, оказалось, что в своей нижней части джет уже довольно широк (его ширина составляет порядка тысячи радиусов Шварцшильда). А ведь если бы момент импульса джету придавала чёрная дыра, то "у корней" его ширина была бы меньше как минимум в десять раз.

Напомним, что совсем недавно "Вести.Наука" писали о том, как этот инструмент помог рассмотреть рекордно тонкие детали космического мазера. А ранее он во всех подробностях показал активное ядро галактики.
Радиоастрон связан с несколькими десятками наземных телескопов и относится к инструментам со сверхдлинными базами (его расстояние как целого инструмента порядка 330 тыс км) 

Теперь про черные дыры добавлены подробности строения в нашем Млечном пути
Сверхмассивный монстр в центре Млечного Пути

ЦитироватьГЕРМАНИЯ (Мюнхен), 1 ноября ВЕСТИ. Уникальные наблюдения на самом большом в мире телескопе позволили рассмотреть вещество, несущееся на 30% скорости света рекордно близко к "точке невозврата" сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути. Это одновременно первые наблюдения вещества в такой близости к чёрной дыре и самые детальные изображения ближайших окрестностей этого удивительного объекта.

Новые данные позволят уточнить свойства этого экстремального тела и, возможно, откроют новые тайны пространства и времени. Кроме того, они окончательно убедили астрономов, что этот монстр действительно является чёрной дырой.
https://youtu.be/hXrJDXm6mn4

Достижение описано в научной статье, принятой к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics и доступной в виде PDF-файла.

Учёные использовали Очень Большой Телескоп (VLT) в режиме интерферометра. Все четыре его компонента работали как единое целое, создавая аналог фантастического инструмента со 130-метровым зеркалом.

https://youtu.be/Zmdcew3g9ME

https://www.vesti.ru/doc.html?id=3078455&cid=2161

Это по черным дырам. Дальше будут звезды первого поколения, открытие довольно значимое, меняет картину эволюции вселенной с точки зрения астрономов.









Шаройко Лилия

#1705
Это то, что я в другой теме сегодня обозначила как существенное изменение в глазах астрономов в эволюции Вселенной. Здесь я немного добавлю из работы мужа, так как в новостях поколения описаны по разному, если это будет воспринято как спамерство можно сделать мне замечание и выговор.

В общем у меня это так выглядит

http://k156.ru/newid.php?idn=176

а исходник на сайте Вести так:

https://www.vesti.ru/doc.html?id=3079998&cid=2161


Открытие древнейшей звезды "состарило" наш регион Млечного Пути на три миллиарда лет
США, АВСТРАЛИЯ, 8 ноября, ВЕСТИ и портал МИР РЕКИ ВРЕМЕНИ. Новая находка астрономов показала, что Земля расположена в гораздо более древней части Галактики, чем считалось ранее. Кроме того, открытие даёт надежду обнаружить звёзды, родившиеся сразу после Большого взрыва.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в издании Astrophysical Journal группой во главе с Кевином Шлауфманом (Kevin Schlaufman) из Университета Джона Хопкинса в США.

Напомним, что первые атомы во Вселенной представляли собой водород, гелий и ничтожное количество лития, бериллия и бора. Все остальные химические элементы образовались благодаря звёздам. Синтез новых ядер происходил в раскалённых недрах светил, при взрывах сверхновых и в ходе некоторых других процессов. Из вещества отгоревших звёзд, обогащённого тяжёлыми элементами, образовались новые светила. И так происходило несколько раз. Как считает большинство астрономов, Солнце – звезда третьего поколения.



СПРАВКА от ПОРТАЛА НАУКА РФ. В терминологии астрономии поколения звезд считаются в обратном порядке и, соответственно, первое поколение в статье ВЕСТЕЙ - это Pop-III. Прямой ошибки в тексте нет, это поколение действительно было первым, но у читателей, знакомых с астрономией как наукой может появиться вопрос - о чем идет речь. Достичь ясности может помочь фрагмент работы Шиховцева Е. Б. по нейтронным звездам на сайте МИР РЕКИ ВРЕМЕНИ .

Работа там очень большая про эпоху Pop-III ссылка ведет к якорю и этому фрагменту (еще есть уточнение от Шиховцева, что в микрогалактиках этого поколения пару недель назад начали сомневаться в связи с новым открытием, но сомнения эти пока не очень достоверны поэтому изменений в статье нет)

http://mir.k156.ru/astrasti/astrasti2.html#c40


Первые микрогалактики звёзд-гигантов: эпоха Pop-III

Около 200–400 млн. лет после Большого взрыва на месте нашей Галактики возникло скопление небольших первых галактик приблизительно сферической формы. Детали этого процесса как раз в наши дни интенсивно уточняются теоретиками, причём нередко очередное моделирование приводит к довольно радикальным изменениям общей картины. Так, долгое время считалось, что первые микрогалактики состояли, как правило, из массивных звёзд, в 100 раз и более превосходящих Солнце, очень ярких, быстро вращающихся вокруг оси*. Этих великанов называют Населением III (Population III, или просто Pop-III). Однако в конце 2011 года были обнародованы очередные уточнённые расчёты группы японских теоретиков**, которые показали, что УФ-излучение из зажегшейся звезды сильно разогревает окружающий газ, образуя горячий пузырь, который не подпускает к звезде новые порции газа, и это противоборство тяготения и излучения ограничивает максимальную массу звёзд Pop-III величиной ~43 солнечных массы. Теоретический расчёт они подкрепили указанием на то, что их открытие объясняет, почему при всех усилиях астрономов так и не было обнаружено химических следов древних звёзд-сверхгигантов: их просто не было!



Pop-III были не больше 43 Солнц?

Данные Хосокава с сотрудниками потребуют, очевидно, крупного пересмотра всей сложившейся с 2003 года картины эпохи первых звёзд*. Эта картина была заложена расчётами Гегера с сотрудниками, у которых получилось, что первые звёзды, полностью исчерпав своё ядерное горючее за несколько миллионов лет, кончают своё существование тремя разными способами, в зависимости от своей массы. Звёзды массой до 40 солнечных просто медленно остывают и теряют свою массу, выбрасывая в межзвёздную среду драгоценные семена будущей жизни – синтезированные из лёгких ядер водорода и гелия химические элементы; звёзды от 40 до 140 и свыше 260 солнечных масс схлопываются в чёрные дыры, забирая из видимой Вселенной весь свой элементный состав; и, наконец, звёзды с массами от 140 до 260 солнечных взрываются, сразу рассеивая все свои тяжёлые элементы по космосу (и будучи тем самым наиболее важными для дальнейшей звёздной эволюции)**.



Теперь о звёздах Pop-III с массами больше 43 солнечных можно почти забыть (очень небольшое их количество, возможно, всё же образовывалось при особых условиях в составе кратных звёздных систем). Но и звёзд массой намного меньше этого предела, очевидно, образовывалось не очень много, так как в условиях ранней Вселенной нет физических факторов, которые бы значимо ограничивали рост массы первых звёзд (даже после того, как в их ядре зажглась ядерная реакция): была бы только питающая среда в виде облаков газа, а этого неоприходованного гравитацией добра в том юном мире хватало!



Планеты эпохи Pop-III?

На холодной и разрежённой периферии газовых облаков размер джинсовской массы был порядка массы газовых планет Солнечной системы*, и это наводит на предположение, что кроме звёзд в том мире могли формироваться и планеты-гиганты. Часть их могла даже засветиться за счёт гравитационной энергии (по типу коричневых или субкоричневых карликов). Во всяком случае, недавно астрономами были получены данные о том, что в звёздных скоплениях газовые гиганты образуются быстро и эффективно, менее чем за 5 млн. лет.**

_________________

Смерть Pop-III – рождение нейтронных звёзд

Как бы то ни было, эпоха Pop-III пролетела как миг, потому что век этих гигантов был короток: ядерные реакции шли бурно, за ~1–5 млн. лет звезда выгорала начисто и... И тут, похоже, в свете новейших расчётов, остаётся не так много вариантов. Самые лёгкие из Pop-III, по-видимому, могли бы стать красными гигантами, а затем белыми карликами и медленно остывать. Судя по тому, что таковых не обнаружено (а им бы ничто не препятствовало дожить до наших дней), это либо судьба мизерной доли от всех звёзд эпохи Pop-III, либо вообще не реализуемый по каким-то физическим причинам вариант событий. Остальные должны были в конце жизни взрываться как сверхновые, разбрасывая по космосу до 90% и более своей массы. При этом большинство первых звёзд как нельзя лучше по своей массе подходят на роль родительниц наших главных героинь – нейтронных звёзд (если у них были ядра подходящей массы и состава). И, наконец, ядра самых тяжёлых Pop-III после взрыва сверхновой, очевидно, образовывали чёрные дыры. По имеющимся модельным расчётам, в дыру быстро засасывалось и практически всё выброшенное взрывом вещество оболочки звезды.



Pop-III создали тяжёлые элементы

В сложной связке ядерных, электромагнитных и гравитационных сил синтезированные трудами первых звёзд тяжёлые элементы играли важнейшую роль: это их примесь к водородно-гелиевому газу делала возможным в следующую эпоху Населения II (Pop-II) образоваться маленьким звёздам-долгожителям. Это объясняется разными физическими и химическими факторами, но, пожалуй, главным из них является теплоперенос. Чем богаче элементный состав межзвёздного газа, тем легче в нём происходит поглощение лучистой энергии звезды (растёт непрозрачность) – и тем раньше образуется вокруг звезды горячий пузырь разогретого газа или плазмы, препятствующий притоку к ней новых масс газа. И формирование плотного центрального ядра происходит в многоэлементной химической среде быстрее, потому что облегчается главный родовой процесс звезды – сбрасывание гравитационной энергии, без чего газовые массы не могут уплотниться. Это сбрасывание происходит через излучение энергии, а кванты излучения рождаются при энергетических переходах электронов в атомах, молекулах и ионах. Ясно, что, у газа, состоящего из водорода и гелия, вариантов таких переходов немного, а у газа, содержащего ядра более сложных элементов, варианты множатся в геометрической прогрессии. И ясно, что если процесс гравитационного уплотнения произошёл быстро, то большие массы межзвёздного газа просто не успели подойти к ядру гравитационного притяжения, поэтому звезда получится маленькой.

...и заложили мир

Не будь Pop-III, вся последующая история Вселенной была бы скучна и готична: раз за разом образовывались бы из всё более редеющего газа всё более огромные Pop-III (у них обратная связь размера с плотностью питающей среды), всё быстрее взрывались бы, всё чаще уносили бы вещество в чёрные дыры, и так, за несколько тысяч циклов, к нашим временам почти ничего кроме дыр и не заполняло бы пустыню космоса, в котором никогда и нигде не было шанса зародиться жизни... Возможно, наша Вселенная была очень близка к этой готике: сегодняшние, пока ещё довольно примерные, расчёты космологов показывают, что минимально нужная концентрация тяжёлых ядер всего в несколько раз превышена в выбросах первых Pop-III.



От Pop-III к Pop-II

Те Pop-III, что подарили нам жизнь, давным-давно ушли навсегда (хотя Тина Стрём в упомянутой выше работе, как будто, нашла на самых дальних и древних окраинах Вселенной несколько кандидатов на роль микрогалактик эпохи Pop-III; а в 2000-х в Млечном пути нашли две тусклые звёздочки, которые, возможно, относятся или к Pop-III или к переходному этапу, открывающему следующую звёздную расу*). Но в 2018 г. нашли практически несомненную пару Pop-III возрастом 13,53 млрд. лет прямо в тонком диске Млечного Пути, да ещё и почти рядом с нами, менее чем в 2 тыс. св. лет (они обращаются по эллипсу в среднем в 20 тыс. св. лет от центра Галактики). Дожить до наших дней тесной парочке помогла скромность: массы старушек 0,76 и 0,14 солнечной, это не гиганты, сгорающие мигом, а, очевидно, младшие сёстры, плоды джинсовского распада протозвёздных облаков при родах гигантов. Находка бросает вызов теориям образования и Pop-III, и нашей Галактики, но тем интереснее! Авторы открытия полагают, что таких долгожительниц найдётся ещё немало.**

_________________



Реликты Pop-III?

* Это звёзды HE0107-5240, описанная Christlieb с сотрудниками в 2002 г. и HE1327-2326, описанная Frebel с сотрудниками в 2005 г. Содержание тяжёлых элементов в них в сотни тысяч раз меньше, чем в Солнце. [http://www.readcube.com/articles/10.1038/nature01142?tab=summary]

** K. C. Schlaufman, I. B. Thompson, A. R. Casey. An Ultra Metal-poor Star Near the Hydrogen-burning Limit // The Astrophysical Journal, vol. 867, No. 2, August 2018, p. 98 [https://arxiv.org/pdf/1811.00549.pdf]. Имя этой двойной – 2MASS J18082002–5104378. Расстояние между её компонентами, субгигантом и красным или коричневым карликом, в 2,3 раза меньше среднего радиуса орбиты Меркурия!

_______________________________________________

ПРОДОЛЖЕНИЕ СТАТЬИ ВЕСТЕЙ

При этом учёные очень хотят найти хотя бы одно дожившее до наших дней светило, принадлежащее первому поколению. Но до сих пор не известно, остались ли во Вселенной вообще подобные патриархи. Правда, из некоторых моделей следует, что самые маленькие звёзды (красные карлики) могут доживать и до триллиона лет. Однако всякая модель должна быть проверена наблюдениями. Пока же никому не удалось обнаружить светило первого поколения.

Несколько более молодые звёзды, которые, однако, гораздо старше Солнца, тоже являются ценным уловом. Они многое могут рассказать о ранних стадиях жизни Вселенной.

https://youtu.be/O2D1XDHEO-I

В 2016 году ещё одна команда астрономов открыла звезду 2MASS J18082002?5104378. Её металличность, по расчётам команды, составила -4,1. Это означало, что звезда очень бедна тяжёлыми элементами, хотя её показатели и не рекордны (самая низкая обнаруженная на сегодняшний день металличность равна -7,1).

Команда заметила особенности движения звезды, говорившие о том, что она является частью двойной системы. В то же время учёным не удалось обнаружить её компаньона. Астрономы предположили, что это чёрная дыра или нейтронная звезда.

В новом исследовании Шлауфман и его коллеги обнаружили тот самый недостающий компонент системы. Им оказалась маленькая и тусклая звезда, получившая название 2MASS J18082002-5104378 B.

Её металличность равна -3,50, то есть по этому показателю она не так экзотична, как её более крупная соседка. Правда, и такие цифры вводят её в тесный круг самых бедных тяжёлыми элементами светил, известных астрономам.

"Такая звезда, может быть, одна на десять миллионов, – говорит Шлауфман. – Она может рассказать нам что-то очень важное о первых поколениях звёзд".

По некоторым показателям это светило по-настоящему уникально.




Шаройко Лилия

Еще несколько астрономических событий, часть умозрительного порядка

https://indicator.ru/news/2018/10/26/vzryv-massivnyh-zvezd/

Смоделирован новый сценарий взрыва массивных звезд
МОСКВА, 29 октября , ИНДИКАТОР. Астрономы впервые детально рассчитали, как в результате коллапса массивных звезд образуются гибридные звезды — крупные нейтринные звезды с кварковым ядром. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Массивные звезды, проходящие через стадию голубых сверхгигантов, заканчивают свою жизнь коллапсом ядра и вспышкой сверхновой. В этот момент все ядерное топливо звезды сгорает в ядре. Такие взрывы считаются одними из самых мощных во Вселенной. «С теоретической точки зрения в детальном понимании этого процесса существует множество белых пятен, — рассказывает старший научный сотрудник ГАИШ МГУ Елена Сорокина. — До сих пор в численных расчетах не удавалось получить нейтронную звезду, формирующуюся в процессе коллапса, массой две и больше солнечных, в то время как из наблюдений мы знаем, что такие звезды существуют: к настоящему времени их открыто уже несколько штук. В предыдущих расчетах звезды с начальными массами больше 50 масс Солнца, теряя устойчивость после исчерпания запасов топлива в центре, в конце концов схлопывались в черную дыру из-за того, что масса коллапсирующего ядра росла слишком быстро вследствие торможения разлетающейся оболочки и падения части ее вещества обратно на ядро».



А вот из наблюдений


https://indicator.ru/news/2018/10/24/gazovye-oblaka-v-galaktike-mrk-6/

Вокруг галактики Mrk 6 нашли гигантскую систему газовых облаков
КАРАЧАЕВО-ЧЕРКЕСCИЯ, 24 октября ИНДИКАТОР. Сотрудники Специальной астрофизической обсерватории (САО) РАН при помощи крупнейшего российского телескопа изучили распределение и движение газа в галактике Маркарян-6 (Mrk 6). Ученые впервые нашли в ней гигантскую систему из облаков ионизованного газа, протянувшуюся далеко за пределы галактики. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Считается, что в центрах большинства крупных галактик, включая нашу, расположена сверхмассивная черная дыра. Обычно она себя почти не проявляет, ее гравитационное влияние распространяется не очень далеко, так как даже такая масса лишь малая доля от массы всей галактики. В тех случаях, когда в ее окрестности оказывается достаточно много межзвездной газопылевой материи, черная дыра захватывает это вещество. Процесс сопровождается выделением огромной энергии во всем диапазоне электромагнитного спектра — от гамма-, рентгеновского и ультрафиолетового излучения до радиоволн. Возникает феномен активного галактического ядра.

Падающее на черную дыру вещество закручивается в диск, внешние холодные части которого «распухают», образуя содержащий большое количество пыли тор. Получается, что «центральная машина» активного ядра окружена своеобразным «пылевым бубликом». Из-за этого ультрафиолетовое и оптическое излучение сосредоточено в двух широких конусах, направленных в противоположные стороны. Если такие конусы жесткого излучения встречаются с межзвездным газовым облаком, то они ионизуют его, превращая нейтральные атомы в ионы – частицы, к которым присоединился электрон или которые его отдали другой частице. Эти структуры и называют конусами ионизации.



«Обнаружение столь необычных структур в Mrk 6 интересно по двум причинам. Во-первых, есть много косвенных свидетельств того, что галактики собирают газ из внешней среды. Без этого не удается объяснить ряд особенностей строения, состава и эволюции галактик, но напрямую захват газа низкой плотности увидеть сложно. Вероятно, что наблюдаемая благодаря активному ядру газовая система — прямое свидетельство такого процесса. Во-вторых, подобное явление позволяет лучше изучить сам феномен активности ядра, понять, как его светимость, то есть темп захвата вещества центральной черной дырой, меняется со временем. Это связано с тем, что чем дальше от ядра находится газовое облако-экран, тем раньше должны были вылететь из галактического центра ионизовавшие его кванты жесткого ультрафиолета», — заключает Алексей Моисеев.





Эта новость на сайте Специальной астрофизической обсерватории (САО) РАН

https://www.sao.ru/Doc-k8/SciNews/2018/mrk6/index.html


С помощью различных методов наблюдений в оптическом диапазоне на 6-м телескопе САО РАН (прямые изображения, длинно-щелевая и 3D-спектроскопия), исследованы распределение и движения ионизованного газа в галактике с активным (сейфертовским) ядром Mrk 6. Эта линзовидная галактика находится от нас на расстоянии около 80 Мпк. Феномен активного галактического ядра обычно связывают с захватом материи сверхмассивной черной дырой в галактическом центре. При этом выделяется значительная энергия во всем диапазоне электромагнитного спектра. Из-за особенностей распределения газопылевой материи, ионизующее излучение ядра обычно формируется внутри двух широких конусов («конуса ионизации»).


Наблюдения Mrk 6 на 6-метровом телескопе САО РАН. Верхний ряд – прямые изображения в широких фильтрах и в эмиссионных линиях ионизованного газа [OIII] и H?. Нижний ряд – результаты наблюдений со сканирующим интерферометром Фабри-Перо в линии H?: распределение яркости (слева), поле лучевых скоростей (в центре) и распределение скоростей после вычитания модели кругового вращения в плоскости диска галактики (справа).

Smirnova A.A. et al./Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


Активное ядро Mrk 6 – традиционный объект изучения переменности в разных спектральных диапазонах, на 6-м телескопе уже проводилось измерение массы центральной черной дыры но глубоких изображений галактики за все годы интенсивных исследований получено не было.

Изображения, полученные на 6-м телескопе с приборами SCORPIO и SCORPIO-2, показывают, что хотя звездный диск галактики выглядит однородно и симметрично, на изображениях в эмиссионных линиях ионизованного газа видны протяженные филаменты, уходящие далеко за пределы ранее известного конуса ионизации (см. верхний ряд рисунков). Обнаруженные филаменты протянулись вплоть до расстояний 40 кпк от ядра. Наблюдения со сканирующим интерферометром Фабри-Перо (см. нижний ряд рисунков) показали, что во внутренних областях вращение ионизованного газа происходит в плоскости звездного диска. Отличия лучевых скоростей газа от модели кругового вращения здесь не превышают 50 км/с, но за пределами звездного диска галактики резко возрастают до 250 км/с.



Наблюдаемое распределение скоростей можно объяснить, предположив, что газ в протяженных филаментах находится на круговых орбитах примерно перпендикулярных плоскости диска галактики. При этом исследование спектра излучения филаментов показывает, что газ здесь ионизован активным ядром, как и во внутренних областях галактики. Весь комплекс полученных данных удается объяснить в предположении, что мы наблюдаем газ, захваченный Mrk 6 из внешней среды и подсвеченный жестким излучением активного ядра. В таком случае, активное ядро является своеобразным «прожектором», позволяющим увидеть часть значительно более протяженной структуры холодного газа, происхождение которого пока не ясно. Глубокие изображения, полученные на обновленном 1-м телескопе Шмидта Бюраканской астрофизической обсерватории НАН (Армения), показывают отсутствие каких-либо звездных структур (приливных хвостов, разрушенных спутников), связанных с газовыми филаментами.

Опубликовано: Smirnova A.A., Moiseev A.V., Dodonov S.N., A close look at the well-known Seyfert galaxy: extended emission filaments in Mrk 6, arXiv:1809.05950, Accepted in MNRAS

Для контактов - Александрина Смирнова Работа поддержана грантом РНФ № 17-12-01335 «Ионизованный газ в галактических дисках и за пределами оптического радиуса»





Найден способ описать форму кротовой норы
МОСКВА (РУДН), 22 октября, ИНДИКАТОР.
https://indicator.ru/news/2018/10/20/forma-krotovoj-nory/

Российский физик показал, как по волновому спектру найти форму любой симметричной кротовой норы – черной дыры, которая в теории может быть своего рода порталом, соединяющим две точки пространства-времени. Исследование поможет лучше понять физику кротовых нор и точнее определять их физические характеристики. Статья ученого опубликована в журнале Physics Letters B.

Современные представления о Вселенной допускают существование необычного искривления пространства-времени — кротовую нору. Можно себе представить, что это черная дыра, сквозь которую в четырех измерениях «видно» далекую точку Вселенной. Астрофизики до сих пор не могут определять форму и размеры черных дыр с высокой точностью, не говоря уже о существующих лишь в теории кротовых норах. Физик из РУДН Роман Конопля показал, что рассчитать форму кротовой норы все-таки можно, причем с помощью реально наблюдаемых физических характеристик.

На практике можно наблюдать только косвенные признаки кротовых нор – например, красное смещение — сдвиг частоты гравитационных волн в меньшую сторону по мере отдаления от объекта. Используя квантовомеханические и геометрические приближения, Роман показал, что, форму кротовой норы и ее массу можно рассчитать, измерив величину красного смещения и спектр гравитационных волн на высоких частотах.



Сегодня ученые решают прямую задачу – берут геометрию компактного объекта и находят его спектр (набор частот, на которых кротовая нора излучает гравитационные волны), а потом сравнивают данные с экспериментальными значениями. Затем они решают, насколько те частоты, которые реально наблюдаются, близки к тем, которые были теоретически предсказаны. Однако ученый привел первый пример решения обратной задачи – он смог определить форму объекта по его наблюдаемому спектру.

Физик взял за основу математическую модель — сферически симметричную кротовую нору Морриса — Торна — вид черных дыр, которые не просто соединяют две точки пространства времени, но еще и теоретически позволяют перемещаться между ними. Физик РУДН применил существующую математическую модель для описания «горловины кротовой норы» — самого узкого места между ее «входом» и «выходом». Сначала автор математически показал, как найти форму любой симметричной кротовой норы по ее волновому спектру в общем виде — решил так называемую обратную задачу. Затем, используя квантовомеханическое приближение, ученый вывел уравнение, позволяющее вычислить геометрическую форму для конкретного случая — кротовой норы.

«В общем случае квантовомеханический подход приводит к множеству решений для геометрии кротовой норы. Наша работа может быть расширена несколькими способами. Прежде всего, чтобы избежать длинных формул, мы рассмотрели только электромагнитные поля. В будущих работах мы можем изучить также другие поля в рамках одного и того же подхода. Наше исследование также может быть применено к вращающимся кротовым норам, если они достаточно симметричны», – заключает автор работы.

ОРИГИНАЛ СТАТЬИ в журнале Physics Letters B

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037026931830563X?via%3Dihub

АННОТАЦИЯ

Здесь мы покажем, как восстановить функцию формы сферически симметричной траверсируемой лоренцевой червоточины вблизи ее горла, если знать высокочастотные квазинормальные режимы червоточины. Червоточина пространство-время дается Morris-Thorne ansatz. Решение обратной задачи путем подгонки параметров в рамках подхода WKB является уникальным для произвольных безвредных червоточин и некоторых червоточин с ненулевыми приливными эффектами, но это не так для произвольных червоточин.В качестве примеров мы приводим возле горла геометрии Бронникова–Эллиса и tideless Морриса–Торна показателей по их квазинормальная режимах при высоких мультипольных числа ?






ArefievPV

Голые землекопы хорошо ремонтируют свои гены
https://www.nkj.ru/news/34870/
Своей долгой счастливой жизнью землекопы обязаны чрезвычайно эффективно работающей системе репарации ДНК.



Голые землекопы из Африки пользуются среди биологов чрезвычайной популярностью: эти грызуны не болеет злокачественными опухолями, они нечувствительны к некоторым видам боли, они выдерживают без кислорода целых 18 минут. Наконец, они очень долго живут: обычный голый землекоп может прожить около тридцати лет, что для грызунов – невероятно большой срок; это как если бы мы жили в среднем 600 лет. Причём стареют землекопы без каких-либо серьёзных проблем со здоровьем, они не меняются внешне, продолжают размножаться, как размножались, и т. д.

Исследователи из Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения (СО) РАН, Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН и Университета Рочестера полагают, что одна из причин долгожительства землекопов и их здоровой старости заключается в их системе репарации ДНК. Как известно, в ДНК постоянно случаются дефекты, как из-за внешних факторов, вроде ультрафиолетового излучения, так и из-за особенностей работы клеточных молекулярных машин, которые работают с генами. При этом во всех клетках есть специальные белки, которые занимаются ремонтом ДНК, исправлением ошибок – те самые системы репарации ДНК. Однако ремонтные белки могут работать более или менее эффективно.

В статье в журнале Aging говорится, что системы репарации ДНК у землекопов работают очень эффективно – намного лучше, чем, например, у мышей. Исследователи экспериментировали с экстрактом, полученным из ядер фибробластов – клеток соединительной ткани. Ядерный экстракт содержит как ДНК, так и белки, которые её обслуживают. Экстракт облучали коротковолновым ультрафиолетом, повреждающим ДНК, а потом оценивали, насколько повреждённую ДНК удалось исправить репарационным белкам. Оказалось, что ДНК-ремонтные системы землекопов работают эффективнее в 1,4–3 раза (в зависимости от конкретного вида повреждений), чем у мышей.

Авторы работы надеются, что исследования репарации ДНК у землекопов помогут понять, как можно противодействовать раку и возрастным заболеваниям. Впрочем, стоит отметить, что устойчивость к раку у землекопов происходит не только от эффективной системой ремонта ДНК. В начале года одни из соавторов нынешней статьи, Андрей Селуанов и Вера Горбунова из Рочестерского университета, опубликовали вместе с коллегами статью в PNAS, в которой говорилось, что клетки землекопов, старея, подавляют активность собственных генов; вероятно, эта уловка позволяет им прожить намного дольше обычного. Кроме того, несколько лет назад те же Андрей Селуанов и Вера Горбунова опубликовали в Nature статью о том, что устойчивостью к раку эти грызуны обязаны большому количеству гиалуроновой кислоты, заполняющей межклеточный матрикс – она мешает клеткам слипаться и превращаться в опухоль.

ArefievPV

Орангутаны рассказывают друг другу о прошлом
https://www.nkj.ru/news/34888/
Увидев опасность, орангутаны сначала спасаются от неё, а потом рассказывают о ней своим детям.

Завидя хищника, животные стараются сообщить об этом своим сородичам, да и сам хищник заодно узнаёт, что его обнаружили и прятаться бесполезно, надо выискивать более беспечную добычу. Орангутаны здесь не исключение – заметив тигра или какую-нибудь ещё опасность, они издают особый чмокающий звук, похожий на звук поцелуя. Однако, как пишут в Science Advances исследователи из Университета Сент-Эндрюс, орангутаны нередко издают сигнал тревоги после того, как хищник исчез – иными словами, они как бы обсуждают опасность, которая была в прошлом.

Приматологи специально переодевались в костюм тигра и ходили на четвереньках по лесу неподалёку от самок орангутанов, сидящих на деревьях. Будучи замечен, «человекотигр» ждал пару минут, а потом удалялся. При этом ожидалось, что обезьяны, как только увидят его, сразу же начнут тревожно чмокать.

На деле всё происходило иначе. Первая же орангутаниха, которая встретилась исследователям, старая самка с девятилетней дочерью, сгребла дочь в охапку, и, испражнившись от страха, начала залезать как можно выше на дерево – и всё это полностью бесшумно. Сигналы тревоги начались только двадцать минут спустя, но длились притом довольно долго – около часа.

Другие встреченные орангутанихи издавали сигнал тревоги тоже с задержкой, которая составляла в среднем семь минут. Всё выглядело так, как будто они специально старались вести себя потише, чтобы не привлекать внимания хищника, который представлял угрозу не только им, но и их детям, и лишь забравшись с детьми на безопасную высоту, они сообщали детям о той опасности, которой они счастливо избегли.

Умение выжидать, не реагировать на стимул сразу же считается признаком высокоразвитого интеллекта, и обычно оно сопутствует хорошей долговременной памяти и развитым социальным навыкам. Кроме того, способность сообщать о том, что было в прошлом и что ждёт нас в будущем – это одна из характерных черт языка. Возможно, что орангутаны, рассказывающие друг другу о прошлых опасностях, помогут нам понять, как возникли и как развивались языковые способности у наших далёких предков.

ArefievPV

Радиоуправляемые ферменты
https://www.nkj.ru/news/34904/
Активность ферментов можно увеличить радиоизлучением.

Белки-ферменты выполняют в наших клетках всю биохимическую работу, но сами ферменты могут работать только в строго определённых условиях. Поэтому ускорить, «усовершенствовать» ферментативную реакцию бывает очень сложно. Например, мы предполагаем, что если повысить температуру, реакция пойдёт быстрее, однако фермент не разрешает так сделать. Как и у любого белка, у фермента есть определённая пространственная структура, от которой зависит его функция. Трёхмерная структура удерживается физико-химическими связями внутри белковой молекулы, которые могут нарушиться, если температура станет выше оптимальной.

Однако исследователи из Университета ИТМО нашли способ повысить эффективность ферментов, не разрушая их. В статье в ACS Biomaterials Science & Engineering описаны наночастицы с ферментами внутри: белки заключены в жесткий пористый каркас из наночастиц магнетита. Частицы можно нагреть радиоизлучением – нагревшись, они передают часть энергии ферменту, который от этого начинает работать быстрее, в то время как жёсткий каркас ограничивает подвижность разных частей белковой молекулы, не давая ей утратить рабочую форму. В экспериментах с ферментом карбоангидразой, которая в обычных условиях чувствительна к температуре, скорость реакции удалось увеличить в 4 раза, сохранив работоспособность фермента.

Радиоизлучение легко проникает в живые ткани и безвредно для организма. То есть с его помощью можно управлять активностью ферментов в организме и корректировать метаболизм клеток. Авторы работы планируют в ближайшее время опробовать свой подход с наночастицами на других ферментах и попытаться с их помощью повлиять на жизнедеятельность бактерий или клеток – например, заставить их делиться быстрее или медленнее.