В южной части Тихого океана есть область под названием Точка Немо, и она представляет собой Океанский полюс недоступности — точку, максимально удаленную от любого участка суши.
Существование Точки Немо было вычислено в 1992 году хорватско-канадским геодезистом и инженером Хрвойе Лукателой, который для этих целей использовал компьютерное моделирование. Название области выбрал он же, отсылаясь к имени капитана Немо, героя романов Жюля Верна, который разочаровался в человечестве и ушел жить в океанские глубины.
Если бы вы оказались в Точке Немо, то от ближайшего участка суши вас отделяли бы впечатляющие 2 689 километров. Это означает, что астронавты на борту Международной космической станции (МКС), пролетающие над вами на высоте около 400 километров, были бы ближайшими к вам людьми.
Кладбище космических аппаратов
Крайняя изоляция и практически полное отсутствие морского трафика сделали Точку Немо идеальным местом для "захоронения" космических аппаратов. С 1971 года в этом регионе затапливались грузовые космические корабли, отработавшие спутники и ступени ракет, а после точного вычисления координат в 1992 году здесь было официально организовано "космическое кладбище". Всего на дне покоится более 300 объектов.
Самый знаменитый объект, "захороненный" в Точке Немо — советско-российская орбитальная станция "Мир", затопленная в 2001 году после почти 15 лет работы. Скорее всего, в 2031 году в Точке Немо найдет последний приют и МКС, срок эксплуатации которой подходит к концу.
Летом 1997 года это безмолвное место внезапно "заговорило". Гидрофоны* Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) зафиксировали странный сверхнизкочастотный звук невероятной мощности. Сигнал был настолько громким, что его уловили датчики, расположенные на расстоянии 4 800 километров друг от друга.
*Гидрофоны — чувствительные микрофоны для обнаружения и записи звука и ультразвука в водной среде.
Звук получил кодовое название "Bloop" (на русском "Бульк") и мгновенно привлек внимание ученых. Некоторые исследователи, включая океанографа NOAA Криса Фокса, изначально предположили биологическую природу сигнала:
"Там внизу много шума, — заявил Фокс в интервью CNN. — Киты, дельфины, рыбы".
Однако слабым местом этого объяснения был тот факт, что ни одно известное морское животное не способно производить звуки такой интенсивности. Это породило множество фантастических гипотез — от гигантских кальмаров до неизвестных глубоководных монстров.
Разгадка тайны
Истина оказалась менее романтичной, но не менее впечатляющей. Тот же Крис Фокс, проанализировав все имеющиеся данные, вскоре выдвинул гипотезу, которая впоследствии подтвердилась:
"Я думаю, это может быть связано с оседанием льда, — сказал Фокс. — Он [лед] всегда приходит с юга. Мы подозреваем, что это лед у берегов Антарктиды, и в этом случае он чертовски громкий".
Дальнейшие исследования подтвердили, что источником Bloop стал раскалывающийся антарктический айсберг. Примечательно, что NOAA уже фиксировало похожие звуки и даже использовало их для отслеживания айсберга A53A.
"Звуки широкого спектра, записанные летом 1997 года, соответствуют ледотрясениям, создаваемым большими айсбергами, когда они трескаются и разрушаются, — дали комментарий в NOAA. — Амплитуда ледотрясений достаточна для того, чтобы их можно было обнаружить несколькими датчиками на расстоянии более 5 000 километров. Судя по азимуту прибытия, айсберг, ставший причиной Bloop, скорее всего, находился между проливом Брансфилд и морем Росса. Или, возможно, на мысе Адэр, хорошо известном источнике подобных сигналов".
К концу XIX века интерес к Марсу резко возрос. Телескопы становились лучше, журналисты охотились за сенсациями, а фантастика шла рука об руку с наукой. И тогда все чаще звучал вопрос: есть ли на Красной планете разумная жизнь и можно ли с ней связаться?
В 1877 году итальянский астроном Джованни Скиапарелли, наблюдая Марс во время великого противостояния, зарисовал тонкие линии на поверхности и назвал их "canali" — "каналы" или "проливы".
Англоязычная пресса тут же интерпретировала это как намек на искусственные сооружения. Это настолько вдохновило американского астронома Персиваля Лоуэлла, что он построил собственную обсерваторию и годами наблюдал за Красной планетой, рисуя карты "каналов". Он убеждал публику, что "каналы" — неопровержимое доказательство того, что планета-соседка населена разумными существами, которые пытаются выжить в высыхающем мире с помощью гигантской системы ирригации.
Сегодня понятно, что это был результат смешения технологических ограничений с человеческой психикой: ничтожное (по современным меркам) разрешение телескопов, "дрожание" земной атмосферы, ожидания наблюдателя и "дорисовка" мозгом знакомых образов (парейдолия). Только во второй половине XX века мы узнали, что Марс — совершенно иной мир. И хотя на нем действительно есть грандиозные структуры, все они имеют природное происхождение.
Но тогда мысль об обитаемом Марсе была слишком красивой, чтобы ее отпускать. После "каналов" фантазия сорвалась с цепи: выходили статьи, где всерьез обсуждали, какими мелодиями марсиане могли бы приветствовать Землю и какие земные шедевры стоило бы отправить им в ответ. Параллельно укреплялась еще более смелая гипотеза: возможно, у других звезд тоже есть планеты и на них тоже живут разумные существа. Сейчас мы называем такие миры экзопланетами, но тогда это было почти чистой философией.
Радио как "связь с космосом"
На рубеже веков беспроводная связь перестала быть лабораторным фокусом и начала превращаться в масштабируемую технологию. И вместе с радиотелеграфией пришла простая и, в общем-то, неизбежная идея: если мы с такой легкостью "ловим" сигналы через океан, то почему бы не попытаться поймать их и через космическое пространство? Так начались первые любительские и полупрофессиональные попытки "услышать инопланетян" — иногда из научного любопытства, иногда ради славы.
Самым знаменитым участником этой истории был Никола Тесла.
В 1899 году Тесла построил экспериментальную станцию в Колорадо-Спрингс (США). Формально он занимался земными задачами: высоковольтными экспериментами, резонансом, беспроводной связью и передачей энергии на большие расстояния. Но его аппаратура была настолько чувствительной, что иногда ловила то, чему наука не находила объяснения.
В своих заметках и поздних рассказах Тесла описывал, что ему удавалось фиксировать странные повторяющиеся сигналы — ритмичные "пульсы", которые не походили на хаотические атмосферные помехи. Он рассматривал разные варианты и в какой-то момент даже начал всерьез допускать, что источник может находиться далеко за пределами Земли. В эпоху "каналов" лучшим кандидатом на отправителя "посланий", конечно же, стал Марс.
В конце 1900 года Американский Красный Крест обратился к известным людям с просьбой дать короткий прогноз о том, каким может быть величайшее достижение человечества в новом веке (и вообще "что впереди"). В этом списке был и Тесла, который отправил письмо с ответом, содержащим фразу в духе научной фантастики:
"Братья! У нас есть сообщение из другого мира, неизвестного и далекого. Оно гласит: один... два... три..."
Пресса подхватила это как сенсацию, и тема "Тесла общается с марсианами" пошла гулять по миру.
Важно понимать, что даже если Тесла и правда получал необычные повторяющиеся сигналы, это никак не доказывает, что они пришли с Марса и/или что они имели искусственное происхождение. Это говорит лишь о том, что радиосфера вокруг Земли сложнее, чем казалось в 1900 году. Тогда еще не было развитой радиофизики, наука не знала о всевозможных типах помех, о природных радиоисточниках и о том, насколько сильно атмосфера и грозовая активность забивают эфир.
Так что это было на самом деле?
Позднее появлялись гипотезы, что Тесла мог поймать природные радиоэмиссии планет-гигантов, прежде всего Юпитера. У Юпитера есть мощная магнитосфера, а его вулканический спутник Ио, проходя через нее, буквально "вмешивается" в радиошум. Таким образом, система Юпитер–Ио способна создавать регулярные радиосигнатуры, которые и могло фиксировать оборудование конца XIX века.
Можно ли сегодня доказать, что именно это слышал Тесла? Нет. Его приборы, условия приема и интерпретации слишком далеки от современных стандартов, а описание "один... два... три..." не дает никаких ценных сведений.
Однако природные радиоэмиссии, которые с XX века фиксируют уверенно и системно, являются куда более рациональным объяснением, чем радиовышка на Марсе.
Тесла не был ни обманщиком, ни контактером. Он — человек на границе эпох, который пытался изучать мир теми инструментами, что были в его распоряжении. И данные, которые он получал в ходе своих экспериментов, не имели строгой научной интерпретации.
Его ошибка была типичной для того времени — объяснять непонятное с помощью самой романтичной гипотезы. Но сам факт того, что он вообще поднял тему внеземных сообщений всерьез, превратил радио из исключительно земной технологии в символ будущего: связи с космическими аппаратами, бороздящими просторы Солнечной системы.
Человечество отправило роверы на Марс, совершило посадку во внешней Солнечной системе, получило изображение двух черных дыр и детально картировало Луну, Венеру, Меркурий, спутники газовых гигантов и даже частично чрезвычайно далекий Плутон. Однако наш собственный океан остается одной из величайших загадок планеты.
По данным NOAA, только около 5% Мирового океана было исследовано в рамках прямых визуальных наблюдений. Это подразумевает погружения подводных аппаратов с камерами, позволяющими увидеть реальную картину морского дна.
В целом же весь океан картирован спутниками с разрешением около пяти километров на пиксель — мы знаем, где находятся крупные подводные хребты и впадины. Но детальное картирование с разрешением около 100 метров на пиксель охватывает лишь 27% океанского дна. Для сравнения: космический аппарат NASA "Магеллан" картировал 98% поверхности Венеры, обеспечив среднее разрешение около 100 метров на пиксель. Абсолютно вся поверхность Марса картирована с еще более высоким разрешением.
Главная причина столь малой изученности Мирового океана — физические сложности исследований:
Отсутствие света
Солнечный свет не проникает глубже 200 метров, превращая большую часть океана в царство абсолютной тьмы. Любое исследование требует мощного искусственного освещения.
Экстремальное давление
На дне Марианского желоба давление в тысячу раз выше, чем на поверхности — достаточно, чтобы раздавить обычную подводную лодку.
Удаленность и масштаб
На Мировой океан, содержащий более 1,3 миллиарда кубических километров воды, приходится около 71% от площади всей планеты. Для исследования такой территории нужны колоссальные временные, человеческие и финансовые ресурсы.
Технологические ограничения
Создание автономных аппаратов, способных выдержать глубоководные условия, требует огромных инвестиций и сложнейших технологических решений.
По оценкам ученых, в Мировом океане обитает от 700 000 до более миллиона видов, две трети из которых нам лишь предстоит открыть. Но мы не стоим на месте, ведь каждый год морские биологи описывают около 2 000 новых видов.
Но еще долгие годы Мировой океан будет оставаться одним из неизведанных рубежей нашей удивительной планеты.
При нагрузке на камбаловидную мышцу, расположенную на задней стороне голени, сахар в крови снижается гораздо эффективнее, чем при нагрузке на остальные все остальные мышцы тела вместе взятые.
Технически глаз среднестатистического человека способен различатьоколо 10 миллионов цветовых оттенков благодаря трем типам колбочек в сетчатке с перекрывающимися спектрами, чувствительным к длинноволновому (красному), средневолновому (зеленому) и коротковолновому (синему) свету.
Но этот потенциал не раскрывается полностью. Почему?
В условиях дневной освещенности на сетчатку ежесекундно попадает колоссальный объем данных, представленный сотнями миллионов, а то и десятками миллиардов фотонов. Но до мозга доходит не "сырой" поток света, а лишь жестко ограниченное количество информации, которая была предварительно сжатаи закодирована сетчаткой.
Это происходит потому, что наша зрительная система не оптимизирована под абсолютную точность. Она заточена под выживание: быстро находить спелые плоды на фоне густой листвы, замечать изменения кожного покрова у себя и сородичей (признаки болезни или определенного эмоционального состояния), а также вовремя улавливать движение — например, крадущегося хищника в кустах.
Исследования показывают, что уже с первых этапов зрительная система работает не с "чистыми" физическими величинами, а с различиями. Нейроны реагируют на контрасты, контуры и изменения во времени. То есть на все то, что помогает максимально быстро и качественно выделить объект на фоне.
Из-за этого цвет в нашей картинке реальности относительный, потому что мозг воспринимает его в контексте окружения и освещения, а не как абсолютную величину. Другими словами, один и тот же цвет на разных фонах воспринимается по-разному, и такая субъективность называется иллюзией цветового контекста.
Кроме того, наше внимание представляет собой динамический фильтр, поэтому до осознанного восприятия доходит лишь крошечная часть входящего сигнала. Остальное обрабатывается в фоновом режиме или же вовсе отсеивается. Это связано с тем, что мозг — очень "прожорливый" орган, и если бы ему пришлось анализировать весь поток входящих данных, то его энергопотребление заметно выросло бы. Следовательно, оставалось бы меньше ресурсов на мышление, речь и координацию движений. Эволюция "урезала" наши возможности восприятия мира для обеспечения энергоэффективности мозга.
Из всего сказанного следует, что мир не цветной сам по себе. Вся эта палитра красок, воспринимаемая нами, является субъективной интерпретацией мозга на базе отфильтрованных сигналов, контекстов и сравнений. Эта возможность появилась для повышения наших шансов на выживание в изменчивой среде. Однако с целью экономии ресурсов функционал этой способности был существенно ограничен, поэтому мы не видим реальность напрямую, а воспринимаем лишь ее сильно сжатую версию.
Гигантская доисторическая акула мегалодон, чьи окаменелые зубы веками будоражили воображение людей, в XXI веке перекочевала из учебников по палеонтологии на широкие экраны, став ключевой фигурой документальных проектов и фильмов-ужасов.
Мегалодон был поистине гигантским созданием со средней длиной тела в 14-15 метров. Считается, что самки, которые у акул крупнее самцов, могли вырастать до 18-20 метров, а по некоторым оценкам длина их тела могла превышать 24 метра!
Но как вообще человечество узнало о существовании этого монстра, вымершего примерно 3,6 миллиона лет назад?
Это история о том, как люди столетиями держали в руках доказательства существования величайшего хищника океанов, но не понимали истинную природу этих загадочных "каменных треугольников", считая их то змеиными языками, то драконьими зубами, то мистическими артефактами.
Загадочные камни древности
Большие треугольные окаменелости с зазубренными краями находили по всему миру — от Европы и Средиземноморья до побережий Америки, Южной Африки и Новой Зеландии. Но что это было на самом деле — никто не знал.
Древние римляне верили, что эти загадочные каменные треугольники падают с неба во время лунных затмений как дурное знамение — предвестие голода, войны или гнева богов. В римской культуре лунные затмения сами по себе считались плохими предзнаменованиями, а находка таких "небесных камней" после них уж точно сулила неизбежную катастрофу.
В средневековой Европе их называли "глоссопетрами" — окаменевшими языками змей или драконов. На Мальте их происхождение связывали с легендой об апостоле Павле, который, потерпев кораблекрушение у острова, проклял местных ядовитых змей, и их языки обратились в камень. Почему эти языки были размером с кастрюлю — легенда умалчивает.
Предприимчивые люди делили глоссопетры на части и продавали в качестве священных реликвий, наделенных чудотворными свойствами. Эту волну подхватили аптекари, перепродавая их в качестве универсального лекарства. Из глоссопетр делали амулеты от сглаза и порчи, а еще клали в вино, считая, что если в напиток был добавлен яд, то камень обезвредит его. Богатые семьи передавали крупные экземпляры из поколения в поколение как фамильные ценности.
Но никому не приходило в голову, что перед ними зубы реального существа, а не какого-то там мифического создания, с природой которого так никто и не определился.
Стено совершает прорыв
Все изменилось в 1666 году. Рыбаки у берегов Италии поймали огромную белую акулу, и герцог Тосканы распорядился доставить ее голову ученому Николаусу Стено (лат. Nicolaus Steno) для изучения.
Стено — датчанин на службе у семьи Медичи — был анатомом, а не палеонтологом. Палеонтологии тогда вообще не существовало. Но когда он вскрыл пасть акулы и увидел ряды треугольных зазубренных зубов, его осенило.
Эти зубы оказались уменьшенными копиями глоссопетр, которые тогда все еще пользовались мистической популярностью.
В 1667 году Стено опубликовал работу, в которой предположил: загадочные треугольные камни — это окаменевшие зубы древних гигантских акул. Идея казалась безумной: как зубы морских хищников могли оказаться внутри горных пород, многие из которых находили далеко от береговой линии?
Стено пошел дальше. Он выдвинул гипотезу, что места, где находят глоссопетры, когда-то являлись морским дном. Это было революционное озарение, заложившее основы сразу двух наук — палеонтологии и геологии.
Гигант получает имя
После Стено исследователи начали систематически изучать окаменевшие зубы акул. Но прошло еще полтора века, прежде чем ученые осознали реальный масштаб открытия.
В 1835 году швейцарский натуралист Луи Агассис взялся за монументальный труд — описание всех известных ископаемых рыб. Среди образцов были зубы (те самые глоссопетры), поражавшие воображение: диагональная длина некоторых превышала 18 сантиметров.
Агассис сравнил их с зубами большой белой акулы: если у нее зуб 5-6 сантиметров при длине тела 5-6 метров, то чудовище с 18-сантиметровыми зубами должно было достигать... Агассис не поверил своим расчетам.
Неизвестное науке существо он назвал Carcharodon megalodon — "большая акула с огромными зубами" — и поместил его в один род с большой белой акулой как ее гигантского предка. Сегодня систематика изменилась, и мегалодона чаще относят к отдельному роду Otodus, но имя осталось.
Зубы — главная подсказка
Скелет акулы состоит из хрящевой, а не костной ткани. Так как хрящевая ткань мягкая и после смерти животного быстро разлагается, то от акулы остается только то, что состоит из твердых минералов.
Зубы — идеальные кандидаты на окаменение. Они покрыты эмалью — самой твердой тканью организма — и пронизаны прочным дентином, что обеспечивает им миллионы лет сохранности. И главное — акулы теряют их тысячами: за жизнь одна особь меняет 20-30 тысяч зубов. Каждый выпавший зуб — потенциальная окаменелость.
Мегалодон существовал примерно 20 миллионов лет. Миллиарды особей, каждая с тысячами зубов — неудивительно, что их находят по всему миру: от Калифорнии до Японии, от Марокко до Австралии.
Интересно, что были найдены и позвонки мегалодона, которые при редчайшем стечении обстоятельств тоже способны минерализоваться. По очень скромному набору из 19 таких 25-сантиметровых позвонков ученые восстановили контур примерно 200-позвоночного, а затем и внешний облик этого чудовища.
Важно отметить, что полного скелета в природе не существует — пазл мегалодона навсегда останется недособранным.
Воссоздавая монстра
Как ученые смогли воссоздать внешний вид мегалодона? По аналогии с современными акулами и точным математическим расчетам.
Соотношение размера зубов к длине тела у акул довольно стабильно. Исходя из этого, рассчитали: средняя длина тела мегалодона составляла 14-15 метров, а масса — 50-70 тонн. Отдельные особи могли вырастать до 20+ метров и весить около 100 тонн. Для сравнения: средняя длина тела большой белой акулы составляет — 5-6 метров, а масса — 2-3 тонны.
По форме зубов определили диету: широкие, толстые треугольники с мощными зазубринами — идеальное оружие против крупной добычи. Мегалодон специализировался на китах — на ребрах и позвонках ископаемых китов находят характерные борозды и проколы от гигантских зубов.
По местам находок восстановили ареал. Мегалодон жил в теплых морях по всему миру. Возможно, молодые особи держались у берегов, взрослые — предпочитали открытый океан.
Вымирание
Мегалодон вымер примерно 3,6 миллиона лет назад в конце плиоцена. Виной тому стал целый комплекс причин:
Глобальное охлаждение океанов сформировало ледники и понизило уровень моря — это разрушило мелководные зоны, где мегалодоны размножались и растили детенышей;
Около четырех миллионов лет назад произошло закрытие Панамского перешейка (поднявшаяся суша заблокировала древний пролив между Тихим и Атлантическим океанами), что привело к перестройке глобальных течений — теплая вода ушла в Гольфстрим, Атлантика стала солонее и теплее, а мигрирующие киты (основная добыча) исчезли из тропических зон;
Гигантский мегалодон, нуждающийся в огромном количестве пищи, столкнулся с ее острой нехваткой.
Конкуренты вроде белых акул и косаток лучше приспособились к новым условиям, поэтому дожили до наших дней.
Наши предки никогда не видели этого хищника живым. Но благодаря окаменевшим зубам — тем самым "драконьим языкам", которые люди веками носили как амулеты — мы знаем, что он существовал. Величайший хищник, когда-либо плававший в океанах Земли.
Главный источник энергии, как правило, один: сверхмассивная черная дыра, вокруг которой идет аккреция. Газ и пыль, падая к черной дыре, разогреваются в аккреционном диске и начинают излучать колоссальную энергию в широком диапазоне. У части активных ядер дополнительно возникают узкие релятивистские струи (джеты), направленные в противоположные стороны вдоль оси вращения.
По современным представлениям, сверхмассивные черные дыры есть в большинстве галактик, но активность включается не всегда: чтобы ядро стало "активным", ему нужен достаточно высокий приток вещества. Активные галактики и активные ядра делят на несколько наблюдательных классов: сейфертовские галактики, радиогалактики, квазары и блазары. Их различия во многом определяются двумя параметрами: реальной мощностью аккреции и под каким углом мы наблюдаем систему. Квазары выделяются экстремальной светимостью: в таких объектах ядро настолько яркое, что может "перебивать" свет всей галактики-хозяина.
Да. Слепые от рождения действительно видят сны, но это не привычные большинству из нас "картинки", а сновидения, собранные из звуков, тактильных ощущений, движений в пространстве, запахов и эмоций.
Когда зрячие люди слышат слово "сон", то они автоматически представляют сцену или сюжет, разворачивающийся как зрительная картинка, которую порой невозможно отличить от реальности. Но с научной точки зрения сновидение вообще не обязано быть визуальным. Сон — это "контролируемая галлюцинация", генерируемое мозгом переживание на базе воспоминаний, ощущений и ожиданий без внешнего стимула. Поэтому правильнее сформулировать вопрос иначе: есть ли у слепых от рождения зрительные образы во сне, сопоставимые с теми, что видят зрячие?
Что показывают исследования
В ходе одного из самых цитируемых исследований 1999 года былпроведен анализ сотен сновиденийу слепых взрослых, который показал: у людей, слепых с рождения или с очень раннего возраста, визуальные составляющие сновидений практически отсутствуют, зато в изобилии присутствуют ссылки на осязание, вкус, запах и слух.
Систематический обзор работна эту тему, опубликованный в 2023 году, приходит к аналогичному выводу: у слепых с рождения устойчивые "зрительные" впечатления не выявлены, кроме случаев, когда у человека не полная слепота, а присутствует остаточное зрение (различает свет/темноту, видит крупные контуры или движение).
Если слепота приобретенная
Если человек был зрячим, например, в детстве, то мозг успел накопить зрительные представления об окружающем мире, и тогда во снах могут сохраняться визуальные элементы (пусть и видоизменяемые со временем).
Этот контраст, наблюдаемый между врожденно слепыми и ослепшими со временем, регулярно отмечается в исследованиях по нейронауке сна.
Феномен "визуальных снов" у слепых от рождения
Некоторые современные исследования описывают случаи, когда люди с врожденной слепотойсообщали о "визуальном контенте"в своих сновидениях. Объективная проверка этих заявлений с помощью электроэнцефалографии* (ЭЭГ) и зарисовок увиденного во сне показала, что слепые от рождения сталкиваются не со зрительным опытом в привычном смысле, а с пространственной моделью, созданной на основе данных, полученных с помощью функционирующих органов чувств.
*Электроэнцефалография — безопасный, неинвазивный метод исследования функционального состояния головного мозга путем регистрации его электрической активности через электроды, размещаемые на коже головы.
Например, слепой от рождения может "видеть" во сне далекую вспышку, а после ощущать жар. Эта модель может быть создана на базе воспоминаний, связанных с прогулкой в летний жаркий день, когда неистово "пекло Солнце".
Ученые подчеркивают, что слово "видеть" в таких исследованиях требует осторожной интерпретации, чтобы не вводить в заблуждение.
Итак, вывод: слепые от рождения люди не видят в своих снах "картинок", но вместо этого испытывают яркие слуховые, тактильные и вкусовые "контролируемые галлюцинации".
В 1960 году швейцарско-американский батискаф "Триест" достиг дна Бездны Челленджера — самой глубокой точки Мирового океана (10 935 ± 6 метров). Там, где давление составляет примерно 1 100 атмосфер, экипаж спустил донный трал, в который попались 90 бокоплавов (амфипод), ставших первым доказательством существования жизни (да еще и многоклеточной!) в Бездне Челленджера.
Выяснилось, что исследователи имеют дело с бокоплавами вида Hirondellea gigas, который был описан еще в 1955 году советскими учеными Бирштейном Яковом Аркадьевичем и Виноградовым Марком Евгеньевичем по образцам с экспедиций судна "Витязь" к Курильско-Камчатской впадине (образцы были получены с глубины около 6 800 метров).
Тогда-то океанологи поняли, насколько же удивительны эти создания.
Гиганты среди своих
Слово "gigas" (гигантский) неслучайно является частью названия. При длине тела около 7,5 сантиметра (у самцов) они втрое крупнее своих прибрежных родственников. Парадокс: на глубине, где дефицит привычной для морских существ пищи, обитают самые крупные представители семейства. Как такое возможно?
Ответ нашли японские ученые. В 2012 году, изучая бокоплавов в Бездне Челленджера с помощью глубоководнойкамеры ASHURA, облаченной в каркас из бальзы (охромы), исследователи увидели, как эти обитатели глубин с жадностью набросились на деревянные элементы. За три часа было съедено около 40% каркаса! Оказалось, что эти амфиподы умеют переваривать древесину.
Штормы и наводнения сносят деревья в океан. Сначала бревна плавают, но постепенно обрастают морскими организмами и начинают тонуть. На критической глубине (1000–1500 метров) давление выдавливает воздух из древесины — и она быстро уходит на дно.
Пока рыбы и крабы дерутся за редкую падаль в верхних слоях, на самое дно оседает то, что никому из них не нужно — древесина. Именно она стала ключевой частью рациона Hirondellea gigas. Их уникальный фермент целлюлаза превращает целлюлозу в глюкозу. И самое интересное, что лучше всего этот фермент работает именно под чудовищным давлением. Эволюция породила идеального обитателя бездны.
Думаете, что эффективное поедание древесины — главная особенность этого чудесного творения природы? Как бы не так!
Броня из алюминия
На глубине в 11 километров давление превращает растворенный углекислый газ в угольную кислоту, а значит панцири из карбоната кальция должны растворяться. Но Hirondellea gigas нашли выход: они выделяют глюконовую кислоту из кишечника, которая вытягивает алюминий из донного ила. Когда алюминий попадает в щелочную морскую воду, он сразу густеет, превращаясь внерастворимый защитный гель, который обволакивает панцирь.
Владыки бездны
Эти существа живут огромными мигрирующими стаями, насчитывающими сотни особей. Самки способны вынашивать до 250 яиц прямо на себе. Продолжительность жизни Hirondellea gigas оценивается в 5-10 лет.
Эти амфиподы — истинные владыки самых темных глубин Мирового океана. Там, где человек может находиться лишь несколько минут и на борту батискафа, они чувствуют себя прекрасно, размножаются и процветают миллионы лет.
В 2025 году китайские ученые полностьюрасшифровали их геном(13,92 гигабазы), который оказался одним из крупнейших среди животных. Это достижение приближает нас к пониманию того, как зародилась и развивалась жизнь на самой прекрасной планете Солнечной системы.
А всё потому, что многие важные и сложные соединения, необходимые для зарождения жизни могут формироваться не на планете, а прямо в космосе... Если раньше уже находили сложные молекулы на основе углерода, вроде бензольных колец. То тут добрались уже до сложных соединений серы, которые просто необходимы для синтеза белков и работы ферментов, а также сера входит в состав аминокислот метионин и цистеин.
Нашли енти молекулы по микроволновому излучению молекулярного облака G+0.693-0.027 в центре нашей галактики на расстоянии всего 27 тысяч световых лет.
Вот так выглядит схематическое изображение "важной" молекулы.
А называется она 2,5-циклогексадиен-1-тион (ненавижу когда химики матюгаются), который является структурным изомером тиофенола (c-C6H 6S).
Причём метод, используемый учёными позволяет идентифицировать молекулы по спектру с высочайшей точностью, как вора по отпечаткам пальцев. Зафиксированный спектр излучения подвергался преобразованиям "chirped-pulse Fourier" (честно говоря я не понял суть метода и не знаю как его перевести на русский, гугло-переводчик и пр несут бред)...
Отсутствие серы в таких сложных молекулах было весьма сложным препятствием, потому как сера, попадающая или уже имеющаяся в наличии на планете обычно сразу вступает в реакцию с сильными окислителями (кислород, фтор, хлор), а оттуда вытащить её в состав к-либо органической молекулы весьма и весьма сложно. Теперь их нашли, что делает сильно снижает возможность зарождения жизни в "планетарной пробирке" по типу наша планета...
Крупнейший спутник Плутона — Харон — имеет средний диаметр около 1 212 километров. Для сравнения: средний диаметр самого Плутона составляет 2 376,6 километра. Снимок был получен 14 июля 2015 года космическим аппаратом NASA "Новые горизонты".
Масса Харона — примерно 12% от массы Плутона (Луна — всего 1,2% от массы Земли). Из-за столь большого отношения массы спутника к карликовой планете (≈0,12) центр масс системы Плутон-Харон находится вне Плутона. В случае с системой Земля-Луна центр масс расположен внутри нашей планеты, на глубине около 1 700 километров от поверхности, что типично для "классической" пары: основное тело и заметно более легкий спутник.
Плутон и Харон в эти рамки не вписываются, поэтому ученые спорят: Харон — просто спутник или же второй полноценный компонент двойной системы карликовых планет.
Ранним утром 18 мая 1979 года посадочный аппарат NASA "Викинг-2", работавший на Марсе с 3 сентября 1976 года, передал на Землю уникальный кадр: равнина Утопия, окутанная сверкающим инеем.
На неровной поверхности, усыпанной камнями разных форм и размеров, временно появился тонкий слой замерзшего углекислого газа (CO2) и водяного инея — почти как утренний иней на Земле. В момент съемки температура в районе посадки составляла около −80 °C.
Этот снимок стал одним из первых прямых доказательств наличия водяного льда на Марсе. Кроме того, в месте посадки "Викинга-2" обнаружили минеральные соли, а в рамках экспериментов зафиксировали необычные химические реакции, которые интерпретировали как возможные намеки на микробную активность — хотя споры об этом идут до сих пор.
Сегодня мы знаем, что на Красной планете водяного льда очень много, включая гигантские подповерхностные залежи. Это делает Марс не только привлекательной астробиологической целью, но и перспективным местом для строительства небольших научных станций — по примеру земных полярных баз. Вода — крайне важный ресурс, необходимый не только для питья, но и для получения кислорода и топлива.
Сетчатка глубоководных рыб — чудо эволюционной оптимизации. Благодаря уникальным фоторецепторам — светочувствительным нейронам в сетчатке — их глаза способны регистрировать отдельные фотоны света, что крайне необходимо для выживания в темноте океанских глубин, полностью изолированных от солнечного света*.
*На таких глубинах единственным источником света является биолюминесценция (свечение, возникающее в результате химической реакции окисления светоизлучающих веществ) других существ.
Эта суперспособность существует благодаря тому, что:
Глаза глубоководных рыб часто огромны относительно тела, и это позволяет им улавливать максимум света;
В сетчатке преобладают палочки — фоторецепторы, отвечающие за сумеречное зрение;
В глазах многих видов присутствует особый слой — тапетум (как у кошек), который отражает и перенаправляет непоглощенные фотоны обратно на светочувствительные клетки, давая им второй шанс;
Некоторые глубинные рыбы лишились цветного зрения ради достижения наиболее детализированной монохромной картинки.
Эта природная технология представляет огромный интерес для науки и инженерии. Изучение механизмов работы фоторецепторов глубоководных рыб приведет к появлению сверхчувствительных оптических сенсоров нового поколения. Такие датчики найдут применение во всевозможных сферах — от астрономии, где нужно улавливать свет чрезвычайно далеких объектов, до медицины, например, в методах низкоинтенсивной диагностики.
Спутник Юпитера Ио — самое вулканически активное тело в Солнечной системе. Его вулканы выбрасывают серу и диоксид серы на высоту до 500 километров! Причина такой активности — приливные силы Юпитера, которые буквально "месят" недра Ио как тесто. Температура лавы достигает 2 000 °C — горячее земных вулканов. На поверхности нет воды, зато есть временные озера, заполненные расплавленной серой.
В 1979 году космический аппарат NASA "Вояджер-1" впервые сфотографировал извержение вулкана Пеле с выбросом на 300 километров. Ученые были шокированы, так как никто не ожидал найти действующие вулканы так далеко от Солнца, да еще на относительно небольшом небесном теле (средний диаметр Ио — 3 643 километра).
Сегодня на Ио идентифицировано более 400 вулканов. Этот желто-оранжевый мир постоянно обновляет свою поверхность со скоростью около сантиметра в год, погребая любые кратеры под новыми потоками лавы.
В 2006 году английский язык пополнился необычным глаголом — "to pluto" (в русском переводе — "оплутонить"). Американское диалектное общество (American Dialect Society) даже признало его "Словом года". Смысл простой: лишить статуса, обесценить то, что когда-то считалось важным и значимым.
Глагол, как вы уже могли догадаться, напрямую связан с одним из самых громких событий в современной астрономии — переклассификацией Плутона из полноценной планеты в карликовую планету.
Плутон был открыт 18 февраля 1930 года 24-летним американским астрономом Клайдом Томбо. В тот исторический период человечество мало что знало об устройстве Солнечной системы, поэтому новую находку почти сразу наградили статусом девятой планеты. И Плутон удерживал это звание более 76 лет — до августа 2006 года, пока на Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (IAU) его официально не перевели в категорию карликовых планет.
Почему Плутон оплутонили?
Это немного странно, но до 2006 года термин "планета" был скорее историческим, чем строго научным. Уточнение потребовалось после обнаружения множества объектов в поясе Койпера (по соседству с Плутоном). Кульминацией стало открытие Эриды в 2005 году — объекта, который, исходя из полученных данных, казался даже крупнее Плутона.
Во избежание хаоса (Солнечная система могла пополниться десятками новых планет), IAU ввел четкое определение планеты. Объект, чтобы получить этот статус, должен соответствовать трем критериям:
Вращаться вокруг Солнца, но при этом не быть спутником. Плутон — соответствует.
Обладать достаточной массой, чтобы под действием гравитации принять почти сферическую форму (гидростатическое равновесие). Плутон — соответствует.
Очистить окрестности своей орбиты от других объектов сопоставимого размера (быть гравитационно доминирующим в своей зоне). Плутон — не соответствует.
Орбита Плутона пролегает через пояс Койпера, где тысячи массивных ледяных тел. Плутон — один из многих объектов такого рода, и он не доминирует в этой области.
Поэтому было решено, что объекты, не удовлетворяющие последнему критерию, отныне будут классифицироваться как карликовые планеты. Сейчас их официально пять: Церера, Плутон, Эрида, Хаумеа и Макемаке. Кроме того, есть еще четыре объекта такого рода, которые рассматриваются астрономами как карликовые планеты, но пока не получили официального признания от IAU: Седна, Квавар, Орк и Гун-гун.
А еще в поясе Койпера есть не менее четырех десятков других ледяных объектов-кандидатов, масса и размеры которых продолжают уточняться. По предварительным данным, многие из них достаточно массивны, чтобы пополнить список карликовых планет. И нет сомнений, что с появлением новых мощных телескопов число известных карликовых планет будет только расти.
Решение вызвало (и вызывает до сих пор) бурную реакцию: от гнева и разочарования до мемов и шуток. Именно в этой буре родился глагол to pluto, ставший символом того, что наука непрерывно развивается. То, что вчера казалось незыблемым, завтра может быть пересмотрено — и это нормально.
Плутон, конечно, от наших манипуляций не стал меньше или хуже — он остался тем же далеким, загадочным миром на краю Солнечной системы с горами, разреженной атмосферой, пятью спутниками и, вероятно, даже с подповерхностным океаном.
Птицы видят магнитное поле Земли. Это не метафора, а буквальное зрительное восприятие, возможное благодаря светочувствительному белку криптохрому в клетках сетчатки. Когда фотон синего света попадает на молекулу криптохрома, он запускает цепную реакцию: образуется пара радикалов — молекул с неспаренными электронами.
Спины (квантовые моменты) этих электронов оказываются в состоянии квантовой запутанности. Сверхслабое магнитное поле планеты влияет на взаимную ориентацию спинов, что меняет химическое состояние всей молекулы. В результате на сетчатке создается световой паттерн или "тень", которая меняется в зависимости от ориентации птицы.
Из этого следует, что птица видит "магнитную навигационную сетку", наложенную на обычное зрение, как будто в ее распоряжении очки дополненной реальности. Поразительно, но этот механизм идеально работает в "теплой и влажной" биологической ткани, где подобные квантовые эффекты, казалось бы, обречены на мгновенное разрушение из-за декогеренции*.
*Декогеренция — взаимодействия с окружающей средой, особенно в теплых и шумных условиях, как в живых организмах, вызывающие разрушение квантовых эффектов.
Используя систему воздушных мешков в носовом канале, дельфины генерируют высокочастотные щелчки. Эти звуки фокусируются жировой линзой (мелоном) в выпуклой части лба, формируя направленный ультразвуковой луч. Сигнал, отражаясь от объектов, возвращается и улавливается не ушами, а акустическими рецепторами на нижней челюсти, которые представляют собой сложную голографическую приемную систему.
Полученное "эхо" обрабатывается мозгом с невероятной точностью, позволяя создавать трехмерную картину окружающего пространства. Примечательно, что эта способность не просто позволяет видеть форму, но и дает возможность "просвечивать" объекты. Сонар дельфина способен различать плотность, структуру и внутреннее строение тканей. Именно поэтому существует гипотеза, что дельфины могут "видеть" беременность у сородичей (а возможно, и у других видов, включая людей) — их акустические сигналы, по сути, выполняют роль биологического УЗИ-аппарата, выявляя изменения в органах.
Однако этот "акустический томограф" работал бы вхолостую, если бы не мозг, способный не только визуализировать звуковые данные, но и моментально корректировать картинку реальности, если происходят какие-либо изменения. Во время охоты дельфины не просто "видят" свою потенциальную добычу, но и тут же рассчитывают расстояние до нее, а также ее скорость и траекторию. Динамическое "звуковое изображение" становится основой для мгновенных моторных команд — чтобы поймать рыбу или избежать препятствия.
