Ісаак Ньютон - закон всесвітнього тяжіння

Думка, що тіла падають на землю внаслідок притягання їх земною кулею, була далеко не нова: це знали ще прадавні, наприклад Платон. Але як виміряти силу цього притягання? Скрізь чи на земній кулі воно однакове і як далеко воно простирається? От питання, які до Ньютона — автора закону всесвітнього тяжіння, бентежили вчених і філософів.

Відкривши свій третій закон, Кеплер прийшов у такий захоплений стан, що йому здалося, начебто він марить. В 1619 році Кеплер видав знамениту «Гармонію світобудови», у якій був на відстані одного taara від відкриття Ньютона й все-таки не зробив його. Мало того, що Кеплер приписував рух планет деякому взаємному притяганню, він навіть готовий був прийняти закон « квадратної пропорції» (тобто дії, обернено пропорційного квадратам відстаней). На жаль, незабаром він відмовився від нього й замість цього припустив, що притягання обернено пропорційне не квадратам відстаней, а самим відстаням. Кеплеру не вдалося встановити механічних початків їм же відкритих законів планетного руху.

Безпосередніми попередниками Ньютона в цій області були його співвітчизники Джильберт і особливо Гук. В 1660 році Джильберт видав книгу « Про магніт», у якій порівнював дію Землі на Місяць із дією магніту на залізо. В іншому творі Джильберта, надрукованому вужі після його смерті, сказане, що Земля й Місяць впливають один на одного як два магніти, і притому пропорційно своїм масам. Але ближче всього до істини підійшов Роберт Гук, сучасник і суперник Ньютона. 21 березня 1666 року, тобто незадовго до того часу, коли Ньютон уперше глибоко вник у таємниці небесної механіки, Гук прочитав на засіданні Лондонського королівського суспільства звіт про свої досліди над зміною сили ваги залежно від відстані падаючого тіла щодо центру Землі. Усвідомлюючи незадовільність своїх перших дослідів, Гук придумав вимірювати силу ваги за допомогою хитання маятника — думка найвищою мірою дотепна й плідна. Через два місяці Гук повідомив у тому ж суспільстві, що сила, що втримує планети в їхніх орбітах, повинна бути подібна тієї, яка робить круговий рух маятника. Гук незалежно від Ньютона прийшов до думки, що «сила, що управляє рухом планет», повинна змінюватися в «деякій залежності від відстаней», і заявив, що «побудує цілу систему світобудови», засновану на цьому початку. Але тут-то й виявилася відмінність між талантом і генієм. Щасливі думки Гука так і залишилися в зародковому стані. Йому не вистачило сил упоратися зі своїми гіпотезами, і пріоритет відкриття належить Ньютону.

Деякі тероподні динозаври вели напівводяний спосіб життя

Деякі тероподні динозаври вели напівводяний спосіб життя. Нові дані розходяться з укоріненим образом динозаврів, які представляються винятково наземними тваринами. Тут варто нагадати, що прадавні водні тварини (приміром, плезіозаври або іхтіозаври) до надзагону динозаврів не належать.

Одним з найбільш відомих представників сімейства спинозавридів є Baryonyx walkeri, власник великого витягнутого черепа, що нагадує крокодилячий, і великої кількості конічних зубів. Відразу після виявлення його останків фахівці припустили, що він харчувався рибою: на користь цієї гіпотези свідчили частково переварені фрагменти луски, знайдені в збереженому вмісті його травного тракту. Через якийсь час, втім, учені з'ясували, що спинозавриди полювали ще й на птерозаврів. Особливості будови B. walkeri (відсутність плавців і плавальних перетинок) також не дозволяли говорити про те, що він волів перебувати у воді.

Автори роботи постаралися дати об'єктивну оцінку способу життя спинозавридів, засновану на вимірах відносного вмісту ізотопів кисню в емалі зубів динозаврів. На суші тварини втрачають воду при подиху й випаровуванні з поверхні шкіри. У результаті відносна концентрація кисню-18 у тканинах і емалі підвищується. Ті тварини, які проводять значну частину часу у воді, втрачають менше рідини, і вміст 18 ПРО в їх тканинах виявляється трохи нижчим.

Міраж

Мандрівники, які опинилися в пустелі або савані перед початком сутінків, часто зауважують дивні зміни знайомого пейзажу: уся місцевість на відстані приблизно п'яти-шести кілометрів видасться залитою водою.

Кожний предмет, що перебуває в "зоні повені" має власне перекинуте зображення, яке як би коливається дрібними хвилями. Коли подорожуючий намагається підійти до водної гладі, він з подивом виявляє, що будинку, кущі й камені залишаються на своїх місцях, а от заповітна волога відступає, відбиваючи об'єкти, розташовані далі.

Такий вид міражу найпоширеніший і називається "озерним" або "нижнім". Звичайно ніякої води, що поступово віддаляється від спостерігача, немає.

Те, що ми можемо прийняти за поверхню озера, насправді відбиття неба в гарячих шарах повітря в поверхні землі. Якщо в обрію в цей час видні пальми, будинки або тварини, їхні перевернені зображення будуть сприйматися як відбиття в неіснуючій воді.

Отже, міраж – це не сам предмет, що перебуває в полі нашого зору, а лише зображення цього предмета. Причини виникнення міражу – переломлення світлових променів на границі двох середовищ, що володіють різною оптичною щільністю.

Ще один вид міражів – міражі другого класу або "верхні". Вони з'являються тоді, коли шар повітря поблизу поверхні значно холодніше більш високих шарів. У цьому випадку скривлення променів відбувається в протилежному напрямку, і погляду спостерігача стають доступні об'єкти, що перебувають за лінією обрію.

При цьому їх зображення буде проектуватися нагору, розташовуючись над лінією обрію. Зрозуміло, що намагаючись наздогнати верхній міраж, єдине, на що можна розраховувати, це наблизитися до того предмета, зображення якого ми бачили.

До того ж класу належать й бічні міражі. Саме з ними зв'язані льодові кров легенди про примари у старих замках або в горах. Добре розігріті кам'яні стіни нагрівають і найближчі шари повітря, що приводить до виникнення "відбиття" об'єкта, що перебуває поруч. Тобто, людину, що опинилася поруч із такою стіною, цілком може побачити в безпосередній близькості власне зображення, що рухається.

Не дивно, що в такій ситуації мало в кого виникає бажання наздогнати "примари".

Етологія - наука про інстинкти

В умовах лабораторії досліджують не стільки властиву поведінку тварини, скільки реакцію його мозку на певні сигнали. Важливість цих результатів важко переоцінити, але все-таки при цьому багато сторін поведінки піддослідних тварин залишаються « за кадром».

Наука про поведінку тварин, що спеціалізуються головним чином на дослідженнях у природних умовах називається етологією ( від греч. ethos - вдача, logos - навчання). Вона вивчає в першу чергу інстинкти . Етологи прагнуть не тільки до опису поведінки тварин, але й до його аналізу. Одне з найважливіших питань, на яке вони намагалися відповісти, як та або інша конкретна поведінка пов'язана із процесом дорослішання тварини, чи одержують вони її в спадщину від батьків або освоюють (здобувають) самі.

Етологи становлять докладний опис усіх елементів поведінки, ведуть облік тривалості, частоти появи й повторення кожної з дій тварин. Потім на базі своїх записів з'ясовують, хто частіше всіх у череді або зграї зазнає нападів і погроз, хто найдужчий і впливовий, а хто займає проміжне положення. Такі схеми називаються соціограмами .

Є й спеціальні методи спостереження за тваринами, наприклад телеметрія . Тварини постачають мініатюрним радіопередавачем і за допомогою спеціальних приймачів одержують від нього сигнали. Таким способом можна, наприклад, знайти звіра, якого випустили в дику природу.

За допомогою телеметрії можна простежити, де перебуває й куди переміщається така тварина, довідатися який розмір його індивідуальної території ( тобто ділянки, на якій вона тримається більшу частину часу й з якої проганяє суперників).

Є й інший ефективний спосіб спостереження подібний з телеметричним. Під шкіру дрібній тварині, наприклад миші або ж на вухо або на шию великому звірові «намертво» кріпиться мініатюрне обладнання сенсор. При цьому пов'язане з комп'ютером обладнання може реєструвати сигнали не від одного, а від багатьох сенсорів, у кожного з яких є свій номер. Можна позначити сенсорами відразу багатьох мишей на території лугу й спостерігати за їхніми переміщеннями, за їхніми контактами між собою, за дальністю їх міграцій. Так можна довідатися все, із чого полягає повсякденне життя тварини: як і коли тварина «умивається», як часто й при яких обставинах чистить вовну, як добуває, а іноді і як обробляє їжу, грає, як знаходить собі пару, доглядає за чоловіком, а потім за потомством, бореться з ворогами, опікує свою територію. Перелік усіх дій тварини називають етограмою.

"Своя" серед горил, чужа серед браконьєрів

В 1963 році в тому ж Національному парку, де працював Шаллер, почала працювати американська дослідниця Дайан Фоссі. Протягом 20 років безперервних спостережень їй уперше вдалося простежити все життя горили від народження до смерті.

Живучи поруч із горилами протягом настільки довгого часу, Д. Фоссі досягла набагато більш тісного контакту з ними, ніж Шаллер. Горили не просто близько підпускали її до себе, вони схоже, приймали її за «свою». Це й не дивно, адже Фоссі добре розуміла мову жестів і поз, за допомогою яких вони спілкуються між собою, і при нагоді вміло користувалася ним. Одного разу вона зненацька зіштовхнулася із групою горил, чим сильно їх налякала. Самці стали загрожувати їй, а Фоссі зробила так, як зробила б на її місці горила. Вона стислася в грудочку, намагаючись видатися як можна непомітніше, і пригорнулася до землі. Така поза підпорядкування - вірний засіб зупинити агресію, самці поступово заспокоїлися й залишили Фоссі в спокої.

У цій книзі ми ще не раз повернемося до фактів, описаних у її чудовій книзі «Горили в тумані». На відміну від Дж. Шаллера Д. Фоссі доводилося не тільки спостерігати за тваринами. За час його експедиції життя гірських горил дуже ускладнилося через браконьєрів, які постійно полювали на самих різних тварин, що жили на території заповідного парку. Від розставлених усюди пасток на антилоп і інших тварин страждали й горили. А багато мисливців переслідували й самих цих мирних тварин, продаючи потім туристам їх черепи й шкіри, хоча цей огидний промисел був строго заборонений. Фоссі довелося активно ввімкнутися в боротьбу за порятунок тварин від браконьєрів. Разом зі співробітниками Національного парку вона протягом усього життя невпинно боролася за те, щоб цю невелику популяцію горил, що постійно рідіє, залишили в спокої.

Насамперед, вона почала очищати ліси від безлічі самих різних конструкцій пасток, що попадалися майже на кожному кроці. Разом зі співробітниками парку вона підстерігала браконьєрів на місці злочину, домагалася їхнього арешту, а потім і обвинувальних вироків. Її зусилля не були пошуками, але, на жаль, відповіддю на них була лють негідників. Фоссі неодноразово загрожували, й погрози ці не були порожніми, одного разу (це трапилося в 1985 році) її знайшли в її таборі вбитою.

Ця смерть не єдиний в історії трагічний результат життя вченого, що присвятив себе диким тваринам. В 1959 році в Африці загинув Міхаель Гржимек - талановитий німецький зоолог, син Бернгарда Гржимека, знаменитого дослідника тварин Африки й борця проти їхнього винищування. Батько й син Гржимеки вивчали склад і чисельність популяцій диких тварин у Національному парку Серенгети. У ті роки череди диких тварин ще зустрічалися там у величезній кількості. Міхаель першим почав підраховувати тварин з повітря й для цього став льотчиком. Щоб не лякати тварин, він розфарбував свій невеликий літак під зебру. Під час одного з таких польотів він розбився.

Загинула від рук браконьєрів відважна дослідниця диких левів і талановита письменниця Джой Адамсон.

Піраміди Північної Америки

На північному заході штату Джорджія в США лежить прадавнє індійське місто Ітоуа. Над територією колись великого поселення піднімаються залишки трьох земляних пірамід, кожна з яких мала майданчик для храму, тобто щодо цього виконувала ту ж функцію, що й піраміди майя. Подібно майя, жителі Ітоуа використовували піраміди і як храмові постаменти, і як похоронні кургани (маунди). Найбільший з курганів, що має в плані, як у піраміди, прямокутну підставку, досягає висоти шестиповерхового будинку й містить мільйон кошиків землі. Під час розкопок були виявлені десятки поховань, деякі з багатими похоронними атрибутами, у тому числі мармуровими статуями, перлами й мистецьки вирізаними на камені орнаментами.

Піраміди Ітоуа — далеко не єдині у своєму роді на території Північної Америки. Подібні кургани можна зустріти в цілому ряді місць у різних районах Джорджії й Південної Кароліни, що входять до складу однієї історико-культурної зони, відомої як район Південної апалаче-місісіпської культури.

Розквіт культури довівся приблизно на XII-XIII ст. н.е. Інтерпретація символізму пірамідальних курганів можлива на основі знань про вірування людей, що населяли ці землі: кургани — це «острівці землі», метафора священних ландшафтів - гір, печер, пагорбів і інших значимих світових символів.

Індіанці племені вірили, що кургани забезпечували їм захист і заступництво вищих сил, а храми на їхніх вершинах служили місцем проведення ритуалів очищення. У народу, що жив по берегах Міссісіпі, чоктау існувала легенда про великий курган-постамент за назвою «Наних-Ваий», що значить поклінний пагорб», який шанувався як Велика Прамати племені. Ці люди вірили, що в центрі кургану Великий Дух створив першого чоктау (Дж. Стюарт, «Ітоуа»).

Пінгвіни обрали Південну півкулю

Уперше пінгвіни з'явилися в Антарктиді, тоді, коли ще материк не був розташований на Південному полюсі, і клімат мав помірний. Про це свідчать знайдені останки трубкісткових птахів, що жили в ері мезозою, які вміли літати, і були предками сучасних пінгвінів.

За багато століть мінявся клімат, мінялося місце розташування материків, але пінгвіни залишилися вірні своїй батьківщині. Тим більше, що природа – мати щедро опікує своїх чад, надаючи кожному виду пристосуватися до навколишнього середовища. Антарктида перемістилася на Південний полюс і перетворилася в суцільний шматок льоду, але пінгвіни змогли пристосуватися до холоду, не пішли з материка на відміну від інших тварин, і в результаті від цього тільки виграли. Звичайно, пристосуватися до нових умов змогли не всі види, близько сорока з них просто вимерли, але інші встигнули змінитися.

Перші пінгвіни жили на Південному полюсі без ворогів, мали достатню кількість їжі й досягали росту до двох метрів. Споконвічно пінгвіни вміли літати, але спокійний і ситний спосіб життя усе більше не вимагав від цих птахів польотів. Вони добували їжу в морі, і усе рідше піднімалися в повітря. У результаті, їх крила поступово почали перетворюватися в якусь подобу плавців, які цим птахам були явно потрібніше, чим крила.

На згадку про колишні польоти в пінгвінів залишилася потужна грудина з вираженим кілем, до якого, як і раніше, кріпляться м'язи крил. От тільки самі крила тепер уже не крила, а практично плавці. Незмінна будова грудини говорить про те, що плавання й пірнання із застосуванням крил-плавців вимагає від пінгвінів не менше зусиль, ніж від літаючих птахів змахи крилами. Хоча маса тіла у воді й зменшується, але потрібні більші зусилля, щоб подолати щільність води, звідси й розвинена мускулатура.

Насправді, пінгвінам комфортно й привільно на Південному полюсі – мало ворогів, досить їжі, а від холоду їх захищає товстий жировий прошарок і лускоподібні перинки, що покривають усе тіло. Вони настільки звикли до суворих умов, що більш теплий клімат їм зараз не тільки не потрібний, але навіть і шкідливий.

Трохи про наручний годинник

Наручний годинник – це невід'ємний атрибут солідної людини, а також просто незамінна річ, до якої можна звикнути досить швидко. Це все, звичайно, ясно, тільки от чому прийнято носити годинник на лівій руці, більшість не знає. Відкрити таємницю зможе історія появи наручних годинників. Ще в далекому 15 столітті з'явився наручний годинник.

До речі, це відбулося відразу після того, як світ довідався, що таке ходова пружина. Компанія Patek Philippe в 1868 році створила свій перший годинник із браслетом, його було прийнято вважати жіночими, тому як у той час він служив скоріше ювелірною прикрасою, ніж необхідністю в часі. Чоловіки ж були неварті носити таку красу.

Після цього, в 1904 році, Альберто Сантос-Дюмон – великий авіатор того часу попросив свого не менш відомого друга Cartier зробити спеціальний годинник, який буде розрахований тільки для польотів. Тоді світ і побачив чоловічий годинник, що мав назву Santos. Ними було так зручно користуватися, що кожний чоловік прагнув отримати такий годинник. Коли почалася Перша світова війна наручний годинник замінив кишеньковий, тоді вони мали успіх серед офіцерів.

Годинник носили повсюдно, під час роботи їх не знімали з руки. Саме це й послужило причиною тому, що практично кожний годинник носить на лівій руці. Усе можна пояснити тим, що під час роботи переважна більшість працює більше правою рукою, ніж лівою. Саме для того, щоб не зашкодити наручний годинник під час зайнятості, їх надягали на ліву руку.

Ще однією причиною носіння годинника на лівій руці стало те, що годинник вимагав заведення, розташування заводної голівки було праворуч. Отже, лівою рукою було б просто незручно заводити механізм годинника. Також може бути й те, що виробники годинників просто дотримувалися устояної традиції, тому не припиняли випуск товару для носіння на лівій руці.

Веселка

Оптичне чудо, однаково улюблене й дітьми, і дорослими, таїть ще більше загадок, чим видасться на перший погляд.

Уважається, що перше наукове пояснення феномену веселки намагався дати ще Аристотель, але найважливіші експерименти, що пролили світло на природу цього дивного явища, належать Рене Декарту.

В XVII столітті французький учений зумів змоделювати й докладно вивчити переломлення світлових променів усередині водяної краплі. У якості моделі він дотепно використовував наповнену водою скляну куля. Дослідження Декарта продовжив геніальний Ісаак Ньютон, що замінив кулю скляною призмою, що так само дозволило розкласти невидимий промінь білого світла в спектр.

Ньютону належить і умовний розподіл веселки на 7 коьорів: учений шукав відповідність між кольорами спектра й тонами музичної гами.

Будь-яка дитина знає нехитру фразу, що дозволяє не переплутати кількість і послідовність райдужних смуг: "Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан":

• Червоний
• Жовтогарячий
• Жовтий
• Зелений
• Блакитний
• Синій
• Фіолетовий

Тепер молодь змінила знайому фразу відповідно до сучасних реалій: Кожний Оформлювач Бажає Знати, Де Скачати Фотошоп.

Якщо про механізм переломлення променя світла усередині краплі води відомо багатьом, то питання про форму веселки часто викликає утруднення. Насправді, веселка має форму кола, що підтверджують спостереження з літака або високої гори. Центр райдужної окружності лежить на одній прямій з очами спостерігача й Сонцем. Тому з поверхні Землі видна тільки частина дуги, але чим вище піднімається спостерігач, тим більше повна картина з'являється перед його очима.

Кожний промінь світла, проходячи через краплю водяної суспензії переломлюється 42 рази, розкладаючи на хвилі різної довжини. Сама довга світлова хвиля сприймається нами як промінь червоного кольору, сама коротка – фіолетового. Тому кольори спектра завжди розташовані в однаковій послідовності. А результатом 42-кратного переломлення і є кругла форма веселки.

У безхмарну ніч виникає більш рідке явище: місячна веселка, колір якої видасться нам майже білим, що пов'язано з особливостями нашого зору.

Нездоровий спосіб життя «убиває» на десять років раніше

Паління, високий рівень холестерину й уживання алкоголю віднімають у людини 10 років життя. До такого висновку прийшли британські вчені. Відповідно до їхніх експериментів чоловіки, що курять, середнього віку з підвищеним тиском і рівнем холестерину вмирають у середньому на 10 років раніше своїх більш здоровіших ровесників.

Результати дослідження, проведеного вченими Оксфордського університету говорять самі за себе: 50-літні курці з підвищеним артеріальним тиском і рівнем холестерину, як правило, живуть на 10 років менше.

При обстеженні враховувалися дані роботи легенів, кровоносної системи, рівню холестерину й глюкози в крові, а також ріст і вага учасників експерименту, їх шкідливі звички, минулі хвороби, рівень освіти й родинний стан.

У результаті експерименту вчені виявили, що 42% чоловіків – курці, 39% мають підвищений артеріальний тиск і в 51% виявили підвищений рівень холестерину.

Британський благодійний кардіологічний фонд нагадує, що людям після 40 років необхідно пройти комплексне обстеження.

Споконвічно дослідники Оксфордського університету виявили три основні фактори серцево-судинних захворювань, що збільшують ризик: паління, високий тиск і підвищений холестерин.

Коли стали враховувати й такі фактори, як ожиріння, діабет і навіть задоволеність роботою, виявилося, що й вони теж впливають на ризик захворювання. 5% обстежених з найменшою кількістю факторів живуть на 15 років довше, ніж 5% людей з усіма факторами ризику.

Також установлено, що кількість смертей від серцево-судинних захворювань скоротилася з 60% в 1950 році до 40% в 2005 як серед чоловіків, так і серед жінок.

При цьому з'ясувалося, що менш забезпечені люди більше курять, їдять жирну їжу й перебувають під більшим психологічним стресом. Усе це підвищує ризик хвороб серця.
Добитися значних результатів можна зміною способу життя або застосуванням ліків, говорить він, додаючи, що хоча в експерименті брали участь чоловіки, немає підстав припускати, що тривалість життя жінок не залежить від відсутності шкідливих звичок.

Земні мікроорганізми збільшили ймовірність виявлення життя на Марсу

Учені запропонували шукати сліди існування життя на Марсі опосередковано. Змоделювавши процес скам'яніння колоній мікроорганізмів у лабораторії, дослідники уклали, що сліди їх життєдіяльності можуть зберігатися в породі протягом тривалого часу.

Планети Сонячної системи утворювалися приблизно в той самий часовий період. Відповідно, умови на кам'янистих планетах (таких як, наприклад, Марс і Земля) були дуже схожими. Умови на молодій Землі були екстремальними - температура на поверхні наближалася до точки кипіння води, а атмосфера була позбавлена кисню. Учені не виключають, що подібний клімат був і на Марсіу.

У якості об'єкта дослідження автори вибрали два види архей - Pyrococcus abyssi і Methanocaldococcus jannaschii. Археї - це одноклітинні без'ядерні мікроорганізми, біохімія яких однаково сильно відрізняється від біохімії бактерій і еукаріот (організмів, клітини яких містять ядро). Багато вчених уважають, що перші живі організми, що з'явилися на Землі, належали до групи архей.

Дослідники відтворили в лабораторії умови, які необхідні для перетворення органічного матеріалу прадавньої Землі в скам'янілості. Клітини M. jannaschii не витримали суворих умов, сліди, що й залишилися від них, було вкрай складно виявити. Останки клітин P. abyssi зберігалися в придатному для ідентифікації виді протягом чотирьох місяців.

Крім того, учені з'ясували, що деякі з виділюваних мікроорганізмами продуктів здатні зберігатися значно довше. Такими "довгожителями" виявилися крохмалоподібні речовини, які роблять археї, що формують біоплівки. Ці речовини зберігаються після загибелі мікроорганізмів і скам'яніння біоплівок. Відповідно, учені можуть ідентифікувати їх у прадавній породі.

Гіпотеза про можливе існування на Марсі життя в цей час або в минулому досить популярна серед астрономів. Непрямим підтвердженням такої точки зору є численні дані про наявність на Марсі води кілька мільйонів років тому й виявлення на Червоній планеті водяного льоду (це відкриття зовсім недавно зробив орбітальний зонд MRO). Вода необхідна для виживання організмів земного типу. Однак недавня робота, у ході якої вчені досліджували марсіанський метан, ставить під сумнів можливість населеності Марса.

Мозок людини посилає імпульси організму тільки на світанку й заході

Головний мозок посилає короткі електричні імпульси всьому організму на світанку й на заході, увесь інший час він не посилає ніяких сигналів, і в такий спосіб будить організм і навпаки, підготовляє його до нічного відпочинку. Це відкриття не тільки дозволить розробити більш досконалі методики лікування різних типів порушень сну, але й ставить хрест на теорії добових, або, як говорять фахівці, циркадних ритмів, що панувала серед учених протягом останніх двох з половиною десятиліть.

"Знання про те, які справжні сигнали мозку, що визначають циркадні ритми, допоможуть нам розробити методи лікування захворювань, пов'язаних з їхнім порушенням", – сказав один з авторів публікації Деніел Форжер математик з Мичиганського університету в США, що розробив модель, яка описує циркадні сигнали головного мозку.

Ученим уже було відомо, що центр контролю добових ритмів організму людини й інших тварин перебуває в спеціальній області в центрі головного мозку - так званому супрахиазматичному ядрі. Вимірюючи активність нейронів, що входять до складу цього ядра, учені незмінно бачили ту саму картину – збільшену активність у денний час доби й уповільнену вночі під час сну. На підставі цих спостережень учені от уже 25 років уважали, що саме зниження активності нейронів цього ядра приводить до сну в нічний час доби, а підвищення, навпаки, спонукує організм до активних дій.

Професор Хаг Пиггинс із Манчестерського університету, і його колеги звернули особливу увагу на те, що тільки частина нейронів супрахіазматичного ядра мають клітини з активним геном per1, який належить до сімейства генів, відповідальних за циркадні ритми. Групі Пиггинса вперше вдалося виміряти активність окремих нейронів, що містять клітини як з активним per1, так і без нього. В експериментах на мишах учені виявили, що нейрони per1 мають надзвичайну активність і здатні посилати й реагувати на електричні імпульси з величезною частотою. Будь-які інші нейрони такої частоти витримати не в змозі. Ця надзвичайна активність змушує per 1-нейрони "мовчати" протягом дня, перебуваючи в постійно збудженім стані. Свою активність ці нейрони в мишей проявляють тільки протягом коротких тимчасових проміжків, на світанку й на заході, і лише вночі переходять в "сплячий" стан дійсного спокою. Саме така періодичність роботи "вартових" нейронів per1 визначає тривалість і час настання періодів пильнування й спокою в мишей. Інші ж нейрони супрахіазхматичного ядра, активізуючись днем і знижуючи свою активність уночі, участі в регулюванні часу роботи організму не приймають.

Люди двічі виявлялися на порозі виродження

Біологам удалося визначити періоди, у які людство було близько до повного виродження.

Відомо, що людство сильно уступає в різноманітності, наприклад, мавпам. У геномах двох шимпанзе, узятих з різних популяцій, набагато більше відмінностей, ніж в людей з різних континентів. Дослідження цього питання почалося в 90-х роках минулого століття й зрештою привело вчених до висновку про те, що низьке біорозмаїття людства пов'язане з тим, що за час свого існування популяція людей кілька раз проходила так зване «пляшкове горлечко» (bottleneck). У цей час зникали цілі племена, що й привело до зниження різноманітності.

У рамках дослідження вчені провели аналіз генетичних даних з 53 популяцій людей з усієї планети. Для роботи використовувалася спеціально створена комп'ютерна програма BOTTLENECK, що займається аналізом співвідношення кількості рідких аллелей (різних форм одного гена), до загальної кількості гетерозиготних алей (різні варіанти гена на парних хромосомах). За законами спадкування, перші завжди зникають швидше других. Таким чином, співвідношення цих величин дозволило вченим оцінити час виникнення події, що привела до масового вимирання людських племен.

У результаті вчені виявили дві популяції людей, у яких «дисбаланс» ознак виявився самим більшим. Ними виявилися люди з Якутії й Близького Сходу. Звідси вчені вирішили, що, імовірно, за свою історію людство проходило так зване «горлечко» двічі. Перший раз, коли 50-60 тисяч років тому люди рушили з Африки на інші континенти, а іншої — коли 10-20 тисяч років вони перетнули Берингову протоку (на місці якої тоді був перешийок) і заселили Америку.

За словами дослідників, нові дані добре узгодяться з наявними археологічними знахідками. Справа в тому, що розселення супроводжувалося війнами й хворобами, що приводили до загибелі цілих племен, що й скорочували біорозмаїття.

Яблуко – самий корисний фрукт

Якщо вірити фахівцям, то сучасній людині просто необхідні яблука, які містять потужні антиоксиданти в такій кількості, у якій вони не втримуються в жодному фрукті.

Також у яблуках втримується велика кількість вітамінів і інших корисних речовин, які дозволяють знизити ризик виникнення ракових пухлин, а також захищають наш організм від серцево-судинних захворювань.

Учені з Америки вже давно говорять про користь яблук і яблучного соку. Щоденне й регулярне вживання яблучного соку і яблук допомагає запобігти руйнуванню клітин мозку, яке приводить до старіння й втрати пам'яті.

Дослідникам навіть удалося з'ясувати, що в одному зеленому яблуці втримується в півтора рази більше антиоксидантів, ніж в трьох апельсинах або у восьми бананах.

Медики радять щодня випивати по дві-три чашки свежовичавленого яблучного соку або з'їдати по два-чотири яблука.

Відзначається, що це особливо важливо для жителів великих міст із їх скаженим ритмом життя, неймовірно забрудненим навколишнім середовищем і вічними "перекусами" на ходу.

Учені розробили новий безпечний метод визначення статі майбутньої дитини

Учені з Університету Амстердама (Нідерланди) розробили новий безпечний метод визначення статі майбутнього маляти на ранніх строках вагітності. Одним з його переваг є те, що стать дитини визначається по зразках крові батька й матері вже на п'ятому тижні вагітності. Учені виділяли ДНК із крові вагітних, а потім аналізували її на наявність генів Y-Хромосоми, яка відповідає за розвиток насінників, і гена DYS-14, що також визначає чоловічу стать дитини.

Дослідження тривало 6 років, у ньому взяла участь 201 вагітна жителька Нідерландів. У всіх випадках результати аналізів виявилися вірними й були готові протягом 2-4 днів, повідомляє MSNBC.

За словами керівника проекту Петера Шеффера, новий метод дозволяє уникати ускладнень, пов'язаних з використанням традиційних способів визначення статі дитини ( і аналіз ворсин хоріона), які є травматичними для матері, тому що вимагають пункції плодового міхура.

Шеффер також відзначив, що більш раннє визначення статі дитини дозволить, якщо буде потреба, провести додаткові дослідження для виявлення спадкоємних патологій, пов'язаних з статевими хромосомами.

Знайдена винуватниця карієсу

Група дослідників з Європи, Китаю й Канади розшифрували геном одного з видів біфідобактерій - бактерії Bifidobacterium dentium. Вона живе в нас у роті й прекрасно себе там почуває, особливо в поглибленнях і ушкодженнях емалі.

Взагалі більша частина видів біфідобактерій приносить людині користь: сприяє травленню, пригнічує розвиток деяких видів пухлин, гнильних і хвороботворних мікробів. Але бактерія B. dentium, що стимулює розвиток карієсу, разюче відрізняється від своїх побратимів. Чим же? Для того, щоб знати ворога в лице, фахівці й провели розшифрування її генома.
Проаналізувавши її геном, учені зрозуміли, що дозволяє цьому мікроорганізму успішно розвиватися в ротовій порожнині й протистояти впливу різноманітних гігієнічних засобів. З'ясувалося, що ДНК цієї бактерії має корисні для мікроорганізму адаптації, що дозволяють їй виживати в досить агресивному середовищі, що присутнє у роті людини.

На відміну від своїх "родичів", що населяють кишечник, цей організм має набагато більше генів, що допомагають бактерії переробляти самі різні види цукру, а не тільки складні, які присутні в шлунку. Це допомагає бактерії харчуватися будь-якими видами цукру, які епізодично попадають у рот людини з їжею й напоями.

Геном B. dentium також дозволив ученим виявити причини, по яких позбутися цієї бактерії дуже складно. Для того, щоб вижити в кислотнім середовищі, цей організм має цілий набір специфічних генів, завдяки яким і може вижити в поглибленнях зубної емалі, де кислоти роз'їдають поверхню зуба.

Тепер, коли секрети виживання B. dentium виявилися розкриті, позбутися докучливих бактерій стане простіше: учені вже відзначили кілька ферментів, які можуть послужити "мішенями" для майбутніх лікарських засобів. Вони ввійдуть також у набір різних полоскань для рота.

Крім того, учені радять для боротьби із хворобами зубів харчуватися їжею, багатою фтором, і відмовитися від солодких напоїв.

Генетики розшифрували ДНК найдавнішого європейця

Група генетиків з Німеччини й Росії розшифрувала послідовність мітохондріальної ДНК, виділеної з одних з найдавніших останків людини. Робота дослідників опублікована в журналі Current Biology.

Кістяк чоловіка 20-25 років був знайдений в 1954 році поруч із селом Костенки під Воронежем у похованні Маркіна гора. Вік кісток був оцінений в 30 тисяч років. Поруч із кістяком учені знайшли безліч інших артефактів, віком від 45 тисяч до 10 тисяч років, уточнює портал BBC News. Автори нової роботи змогли визначити, до якої генетичної групи (так званому гаплотипу) відноситься знайдений у Костенках кістяк. Сучасні люди також розділяються по своїм гаплотипам.

Для виділення й аналізу ДНК учені використовували нові технології, що дозволяють відрізнити ДНК прадавніх людей від сучасних забруднень. Дотепер подібні дослідження були пов'язані з безліччю труднощів, а їх результати були ненадійними. Одним зі співавторів нової роботи був Сванте Паабло - керівник групи, що розшифрувала в останні кілька років послідовність мітохондриального і ядерного геномів неандертальців. На неандертальцях учені "відпрацювали" методики відділення прадавньої ДНК від сучасної.

Мітохондріальним називають геном, що втримується в клітинних органелах за назвою мітохондрії. Ці структури забезпечують клітку енергією. Вважається, що мітохондрії прийшли від бактерій і зберегли частину власної ДНК. Мітохондриальний геном коротше ядерного, тому він краще зберігається з роками і його послідовність простіше відновити (з іншого боку, вона містить значно менше інформації про "хазяїна", ніж ДНК, виділена з ядра). Автори нового дослідження не повідомляють, чи навмисно вони в майбутньому вивчили ядерну ДНК людину з Маркіної гори.

Названа ідеальна тривалість сну

Ідеальна тривалість сну - від п'яти до шести з половиною годин. Магічна кількість годин, які рекомендується проводити в обіймах Морфея, тепер не сім, як стверджувалося в останніх дослідженнях: учені змістили поріг відпочинку до неймовірно низького рівня, майже до границі з безсонням".

Учені з каліфорнійського університету Сан-Дієго спростували дані останнього дослідження, результати якого вказували, що оптимально спати сім годин на добу. У ньому також стверджувалося, що ті, хто спить менше, збільшують шанси появи серцево-судинних захворювань і навіть ризикують закінчити життя в 65 років.

На еволюцію комах впливають бактерії

Симбиотичні бактерії, що живуть у травному тракті мух, визначають їхню перевагу при виборі сексуальних партнерів і можуть у такий спосіб впливати на еволюцію комах.
Дослідники, що працюють у лабораторії з мухами-дрозофілами, давно помітили, що мухи, які протягом багатьох поколінь вирощувалися на певному джерелі харчування, намагаються спаровуватися з комахами, які дотримувалися тієї ж дієти. Механізм такої вибірковості був неясний.

Автори нової роботи припустили, що вибір комах визначається бактеріями-симбіонтами, видовий склад яких різний для мух, що харчуються різними продуктами. Щоб перевірити своє припущення, учені розділили одну популяцію дрозофіл на дві групи й протягом декількох поколінь вирощували одну групу мух на дієті із крохмалю, а другу - на патоці. Коли дослідники помістили самок і самців з різних груп разом, виявилося, що самки в 29 випадках з 38 воліють спаровуватися із самцями, які використовували те ж джерело їжі (при тому що самці були однаково готові до відносин з усіма самками).

Проаналізувавши склад бактерій, виділених з кишечнику мух, учені з'ясували, що в "крохмальних" комах мікроорганізми Lactobacillus plantarum становлять 26 відсотків від усіх бактерій, що живуть у травному тракті, у той час як в "патокових" мух їх вміст не перевищує 3 відсотків. Коли вчені піддали мух впливу антибіотиків, які знищили всіх бактерій, що жили в їхньому кишечнику, самки з однаковою частотою спаровувалися із самцями з обох груп. Після того, як мух повторно "заразили" бактеріями, самки знову стали перебірливі у виборі самців.

Учені висунули гіпотезу, що мікроорганізми змінюють вироблення феромонів мух, змушуючи самок спаровуватися тільки з тими самцями, які є господарями таких же бактерій. Аналіз феромонів показав, що мухи з різними бактеріями-симбіонтами дійсно виробляють різний набір феромонів, однак самі автори відзначають, що цей момент вимагає більш ретельної перевірки.

Недавно інший колектив учених з'ясував раніше невідомі подробиці про "співжиття" тварин з вірусами - виявилося, віруси впровадили свою ДНК у геном птахів близько 19 мільйонів років тому. Дотепер уважалося, що це відбулося всього кілька тисяч років тому.

На острові Борнео виявилося більш 100 нових видів тварин

Члени експедиції, що відправився на острів Борнео в рамках проекту по захисту навколишнього середовища, організованого Всесвітнім фондом дикої природи (WWF), повідомляють про відкриття нових видів тварин, раніше науці невідомих.

Список рідких і екзотичних знахідок містить у собі жабу без легенів, жабу, що літає й таємничий вид равликів, самці яких «обстрілюють» самок «любовними дротиками».

Острів Борнео, у свій час описаний Чарльзом Дарвіном як «величезна родюча теплиця, яку природа створила для себе», перебуває в Південно-Китайському морі, до півночі від Австралії, і є третім по величині в усьому світі.

Унікальна комбінація геологічних і кліматичних умов зробила цей відокремлений куточок притулком для сотень тисяч рідких видів тварин, комах і рослин. Незважаючи на те, що вчені досліджували острів протягом століть, багато регіонів залишаються маловивченими й донині там регулярно виявляють дивних і небачених звірів.

Таких, наприклад, як високогірний слизень, що живе в горах Кинабалу, який під час своїх любовних ритуалів стріляє в партнерку спеціальними гормональними «стрілами».

Група дослідників повідомляє й про інші дивні знахідки, серед яких є схожа на паличку комаха довжиною 57 сантиметрів, змія з вогненно-червоною головою й синім тілом і літаюча жаба, здатна міняти колір шкіри й очі.

У цілому енциклопедію флори й фауни поповнили 67 різновидів рослин, 29 безхребетних, 17 видів риб, п'ять жаб, три змії, дві ящірки й досі невідомий вид птахів.

У своєму звіті вчені підкреслюють необхідність охорони навколишнього середовища й порятунку рідких і вимираючих видів у тропічних лісах, які населяють 220 тисяч квадратних кілометрів острова.

Як завіряє лідер проекту Адам Томасек, «якщо нам удасться вберегти цю ділянку лісу, то можна буде позаздрити наступному поколінню вчених і відкриттям, які їх очікують».

По даним WWF, на Борнео живуть 10 видів приматів, 350 птахів, 150 рептилій і 10 тисяч рослин, яких немає в жодному іншому куточку планети.

Мозок людини набагато більше схожий на мозок птахів, ніж очікувалося

Мозок людини набагато більше схожий на мозок птахів, ніж очікувалося, стверджують учені.

От уже більше століття нейрофізіологи вважали, що мозок людини й інших ссавців значно відрізняється від мозку інших тварин, таких як птахи. Ця впевненість базувалася, зокрема, на відмінностях у структурі кори головного мозку, області мозку, відповідальної за складну когнітивну поведінку.

Зокрема, кора головного мозку ссавців являє собою шари клітин, що утворюють ламінарні й стовпчасті функціональні модулі. Ці модулі характеризуються особливостями різних типів нейронів і з'єднання між ними. У більш ранніх дослідженнях гомологичних регіонів мозку інших тварин не було виявлено подібності в будові кори.

Однак недавно фахівці з Медичної школи Університету Каліфорнії в Сан-Дієго виявили наявність порівнянних областей у структурі неокортекса в людей і курей, пише Eurekalert.

Морепродукти - їжа довгожителів

Грецький гурман Архестрат, автор першої в історії кулінарної книги, надавав величезного значення морепродуктам, три чверті його книги присвячені стравам з дарунків моря. Він уважав, що кращі осетри водилися на острові Родос, і писав: «Якщо осетер з Родосу попадеться вам на ринку, слід роздобути його хоча б силою, нехай навіть згодом доведеться відповідати за законом за крадіжку». Пристрасть греків до морепродуктів не випадкова — дарунки моря мають збалансований склад, не підвищують рівень цукру в крові, є легкою, некалорійною їжею.

У Китаї морепродукти — краби, креветки, морські гребінці — високо цінувалися як засоби, що підвищують життєві сили організму. Усі жителі Середземномор'я, а також більшості країн Азії з незапам'ятних часів уважають морських молюсків, ракоподібних і головоногих самими вишуканими делікатесами. А в суворій Скандинавії морепродукти завжди були прекрасною альтернативою рибі — смачні, ситні й корисні.

Усім відомо про довголіття й міцне здоров'я японців, кухня яких багата рибою й морепродуктами. У Японії найвища тривалість життя (у середньому 81 рік), на другому місці найбільший експортер морепродуктів Норвегія (79 років).

На Русі через далекість більшості міст від морів морепродукти довгий час не були широко відомі. Купці везли з далеких північних і південних морів небачені дивини — кальмарів, креветок, молюсків. Але приживалися морепродукти довго й важко. Величезну роль у їхній популяризації зіграла…православна церква. «Морські плоди», як називали тоді морепродукти, не вважалися тваринною їжею, їх дозволялося їсти в пісні дні.

Поступове відношення до незвичної їжі мінялося. Перший час тільки вибрані особи, царі, купці й бояри, вкушали дарунки моря. Потім у свій раціон їх включили ченці, а пізніше й прості люди полюбили морепродукти.

Наше харчування впливає на наше здоров'я

Те, що ми їмо й п'ємо, впливає на здоров'я нашого організму й, зокрема, мозку. Приміром, штучний підсолоджувач аспартам може виявляти токсичну дію на головний мозок.

Деякі інші речовини навпаки є їжею для мозку й допомагають оптимізувати його роботу. Так, наприклад, омега-3 жирні кислоти, що втримуються в жирній рибі типу лосося, форелі, скумбрії й оселедця, допомагають підтримувати функції мозку й захищають від депресії.

Інша живильна речовина, яка здатна поліпшувати настрій - мінерал цинк. Існують дані досліджень, які зв'язують дефіцит цинку з підвищеним ризиком депресії. Дослідження підтвердило, що лікування цинком до деякої міри поліпшує настрій.

У цьому дослідженні групу жінок лікували протягом 10 тижнів. В одному випадку їм щодня давали полівітаміни й мінерали, а в другому полівітаміни, мінерали й ще сім міліграмів цинку в день.

Цей експеримент, на мій погляд, не є ідеальним. Для оцінки дії цинку, можливо, краще було б зрівняти цинк із плацебо. Однак, оскільки обидві групи приймали полівітаміни й мінерали, можна стверджувати, що вони компенсують один одного. Тоді різниця в ефектах між групами може бути обумовлена дією цинку.

Наприкінці дослідження було виявлено, що жінки, що приймали цинк, мали більш низькі рівні депресії й зневіри, а також гніву й ворожості. Автори зробили висновок, що приймання препаратів цинку може ефективно пригнічувати депресію й гнів.

Є різні шляхи, у результаті яких цинк може впливати на природну стабілізацію настрою або виявляти «антидепресивну» дію, що полягає в його впливі на певні рецептори мозку.

Джерелами цинку є м'ясо й морепродукти, особливо устриці. Варто прийняти до уваги, що багата білком їжа також допомагає поставляти амінокислоти, необхідні для формування в мозку хімічних речовин типу серотоніну й допаміну, які, головним чином, поліпшують настрій.

Американські й китайські вчені представили повне розшифрування генома мурахи

Американські й китайські вчені представили повне розшифрування генома мурахи, а точніше — двох видів: Harpegnathos saltator (стрибуча мураха-танцюрист) і Camponotus floridanus (флоридська мураха-червиця).

Група фахівців на чолі з Денні Рейнбергом з Нью-Йоркського університету (США) вибрала їх за найскладнішу соціальну поведінку й можливість спостерігати в лабораторних умовах. Остання обставина дозволила дослідникам не просто секвенірувати ДНК, але й глянути на епігенетику.

Кожна мураха починає життя з однаковим набором генів, тому для його спеціалізації необхідні епігенетичні механізми, вивчення яких, до речі, допоможе багато чого зрозуміти в роботі нашого власного мозку.

Приблизно 20% генома двох видів унікальні, 33% збігаються з людським. По кількості генів ми майже рівні: 23 тис. — у людини, 18 564 — у стрибуна, 17 064 — у червиці.

На планеті живе набагато менше видів живих істот, ніж уважалося раніше

Останні дослідження, проведені вченими, показали, що насправді на планеті живе набагато менше видів живих істот, ніж уважалося раніше.

Австралійські вчені з'ясували, що на Землі живе не 30 мільйонів видів, а всього лише 5.

"Можна назвати курйозним той факт, що людина з більшою точністю знає кількість зірок, що перебувають у нашій Галактиці, а не кількість супутників життя на Землі", - цитує "Кореспондент" Ендрю Хемілтона з Університету Мельбурна, керівника міжнародної групи, що проводила дослідження.

Серйозна різниця в оцінках пояснюється тим, що вивчається сама численна й одна із самих трудновиучуваних груп живих істот - тропічні членистоногі (комахи, павуки, кліщі і так далі). Оцінки чисельності цієї групи варіюються від декількох мільйонів до 100 мільйонів. У порівнянні із цією групою 50 тисяч хребетних - дріб'язок.

За словами Хемілтона, у ході дослідження застосовувалися методи, близькі до моделей, що використовуються для оцінки фінансових ризиків. І в результаті підрахунків з'ясувалося з імовірністю в 90%, що тропічних членистоногих від двох до семи мільйонів видів, по самих оптимістичних оцінках - до 3,7 мільйонів. До них слід додати близько 1,3 мільйонів інших організмів (здебільшого, це мікроорганізми, за винятком бактерій), 50 тисяч хребетних (ссавці, птахи, земноводні й риби) і близько 400 тисяч рослин: усього близько 5,5 млн видів, з якими людина повинна ділити планету.

Кролик ангорський

Що за звір: Ссавець із породи гризунів.
Місце проживання: Там, де його будинок, оскільки ця свійська тварина. Точніше – повсюдно.
Особливі прикмети: бувають екземпляри, у яких вовна досягає довжини до 80 см. Вовна ця дуже цінується, і з неї виготовляють найрізноманітніші корисні речі, навіть білизну, панчохи, рукавички, хустки й, нарешті, просто тканину. Один кролик може доставити такої вовни в рік до 0,5 кг, але звичайно доставляє менше. Ангорський кролик розводиться найчастіше дамами, чому його й називають іноді «дамським».
Розміри: Середня маса 5 кг, довжина тулуба 61 см, обхват грудей 38 см, але можливі варіанти.
До речі: Щотижня слід розчісувати цих кроликів, тому що, якщо не доглядати за їхньою вовною, вони одержують огидну зовнішність.

Американська прісноводна риба «напхана» ртуттю

Кожна сота риба, виловлена в кожній з 291 американської прісноводної ріки, заражена ртуттю.

Причому у чверті заражених риб вміст ртуті перевищує максимально припустиму норму, установлену Агентством по охороні навколишнього середовища США.

Гідрологи з американської Геологічної служби називають цю інформацію свідченням того, наскільки сильно сьогодні забруднені ртуттю повітря, струмки, ріки й риба. Нейротоксин попадає в навколишнє середовище в основному із забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферу промисловими підприємствами. Головні винуватці ртутних забруднень — електростанції.

Найбільше «багаті» ртуттю струмки в Північній і Південній Кароліні, Джорджії, Флориді й Луїзіані, розташовані у відносно нерозвинених районах з густими сосновими борами й лісистими заболоченими територіями. У цих районах під впливом різноманітних факторів іде активне перетворення ртуті з неорганічної форми в більш токсичну органічну — метилртуть, яка й виявлена в 95% заражених риб.

Отруєнням ртутьутримуючою рибою й молюсками сильніше всього піддані діти й старі. А в організмі жінки ртуть, що накопичується, приводить до виникнення неврологічних розладів у її новонароджених дітей. Щоб знизити ризик інтоксикації, гідрологи рекомендують віддавати перевагу дрібній річковий рибі, такій як окунь.

Втім, деякі вчені вважають заражену ртуттю рибу не настільки небезпечною для людини. За їхніми словами, токсичне з'єднання вже прореагувало із протеїнами або іншими захисними молекулами й атомами в організмі риби (саме тому вона й не вмирає від ртутного отруєння). Фахівці запевняють, що метилртуть не так токсична, як рівноцінна кількість чистого еквівалента. Це значить, що ртуть у бутерброді з тунцем має куди менший отрутний потенціал, ніж ртуть із вакцини.