Наука
 14.9K
 5 мин.

Сексуальное влечение — самая древняя история на Земле

Довольно непросто застать одноклеточные организмы во время спаривания. «Даже если поместить условных самца и самку на одну территорию в зоопарке, то не факт, что у вас получится заставить их спариваться. Если бы вы были пришельцем и наблюдали за людьми с другой планеты, то не заглядывая в окна, вы бы не обнаружили людей, занимающихся сексом», — говорит Джон Логсдон, эксперт по раннему эукариотическому спариванию в Университете Айовы. Многие одноклеточные существа могут размножаться как бесполым способом (делением), так и половым (объединяя ДНК с другими организмами). Деление, конечно, используется чаще. На самом деле очень странно, что живые организмы размножаются половым путем, ведь это ставит их в уязвимое положение. Кроме того, тратится уйма энергии на привлечение полового партнера и смешивание одной ДНК с другой. Деление гораздо проще, и долгое время многие ученые считали, что наши общие предки эукариоты размножались именно так. Стоит отметить, что речь не только о непосредственно наших предках, а о предках всех животных, растений и грибов, однако в этот список не входят бактерии и археи. По словам Логсдона, эта тема на тот момент была недостаточно изучена, в наши дни были совершены удивительные открытия, которые удивили многих. Даже древние эукариоты размножались половым путем. Основные элементы полового размножения — влечение и обмен генетическим материалом — появились гораздо раньше эволюции полов и привычной схемы: мужчина + женщина = ребенок. «Самцы и самки появились достаточно недавно по эволюционным меркам», — говорит Сара Отто, зоолог из Университета Британской Колумбии. Если половое влечение гораздо старше женщин и мужчин, то оно не должно рассматриваться исключительно в рамках половой дифференциации. Логсдон впервые задумался над этим вопросом в начале 2000-х. Он решил изучить геномы некоторых одноклеточных организмов, чтобы выяснить, есть ли в их ДНК гены, отвечающие за половое размножение. Ученый обнаружил нечто действительно неожиданное: все эукариоты, которых он изучил, имели гены, отвечающие за половое размножение. Не все организмы их использовали, но были они у всех. Это означает, что в нашем последнем универсальном общем предке (LUCA — last universal common ancestor) уже была заложена сексуальность. Так на что же было похоже сексуальное влечение для LUCA? — Летописи окаменелостей этих существ практически не существует, — говорит Джозеф Хейтман, микробиолог из Университета Дьюка. — Мы черпаем наши знания, изучая ДНК современных организмов, и выстраиваем цепочку в прошлое таким образом. На сегодняшний день каждый ученый расскажет вам примерно следующее о сексе микроорганизмов: Два миллиарда лет назад одинокий LUCA плыл по океану. В громадном океане обитает множество других видов, но поблизости не видно ни одного потенциального полового партнера. И вдруг мимо проплывает другой LUCA, организмы встречаются и начинают ухаживание. «Для них сексуальность имела значение, они тратили значительное количество энергии на свою привлекательность. Косметики, конечно, не было, но духи были», — говорит Отто. Эти организмы не обладали зрением и слухом, но могли чувствовать запахи. Под духами подразумеваются феромоны — химические вещества, которые используются живыми организмами для донесения определённых сигналов. «Феромоны бывают очень сильными, например, мотыльки могут чувствовать их за много километров», — рассказал Дункан Грейг, эксперт по дрожжам из Университетского колледжа в Лондоне. «Подобное поведение древних организмов напоминает современное ухаживание», — говорит Грейг. Феромоны дают понять особям, что они являются представителями одного вида. В том океане было полно бактерий и архей, и никому из них не хотелось флиртовать с неправильными одноклеточными существами. Организмы, которые посылают больше феромонов, кажутся более привлекательными. В конце концов, если существо способно тратить много энергии на производство феромонов, можно судить о его повышенной силе и живучести. «Это похоже на ситуацию с рыцарями, которые состязаются в попытке добиться благосклонности принцессы», — добавил Грейг. Потом организмы вступают в связь. Происходит мейоз, после которого появляются маленькие клоны, которые имеют по половине ДНК от исходных организмов. Затем они сближаются и протягивают протоплазматические мостики друг к другу. Потом они соприкасаются и сливаются, становясь похожими на одну большую клетку. Их ДНК смешиваются, и появляется один большой ребенок. Два миллиарда лет спустя все эукариоты имеют гены, отвечающие за эти процессы. Однако некоторые организмы ими не пользуются, а некоторые меняют свое поведение в зависимости от ситуации. Многие организмы не имеют устойчивого пола, а некоторые грибы могут похвастаться наличием нескольких десятков тысяч полов. «Если вы углубитесь в тему и узнаете, насколько богато разнообразие способов размножения живых организмов, вы поймете, что привычный секс между мужчиной и женщиной — это лишь один из множества способов», — говорит Отто. До возникновения половой дифференциации одноклеточные организмы выработали маркеры, которые помогали отличать подходящие для размножения виды от неподходящих. Мы не знаем точно, сколько типов древних организмов существовало, возможно, десятки или даже сотни. Задача заключалась в том, чтобы избежать близкородственных скрещиваний, так как это негативно влияло на развитие вида. Вторичные половые признаки начали развиваться гораздо позже. Сексуальное влечение не зависит от пола, существуют и другие варианты. Притяжение все еще важно для многих видов, и чаще всего самцы привлекают самок, а самки самцов, но существуют и другие варианты. «Люди — не исключение. Мы привязываем секс к полу, допуская только наиболее вероятный сценарий влечения противоположных полов, но секс работает несколько сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Строгое разделение на две категории невыгодно с точки зрения эволюции», — говорит Отто. По материалам статьи «Sexual Attraction Is the Oldest Story on Earth» The Atlantic

Читайте также

 51.8K
Интересности

25 слов, которых, к сожалению, нет в русском языке

1. Cafune (бразильский португальский) — нежно проводить пальцами по волосам того, кого ты любишь. 2. myötähäpeä (финский) — когда кто-то что-то сделал дурацкое, а стыдно за это почему-то вам. 3. (Wabi-Sabi) (японский) — возможность увидеть нечто прекрасное в несовершенстве. Например, в трещине на Царе-Колоколе. 4. Rwhe (язык тсонга, разновидность банту, Южная Африка) — упасть пьяным и голым на полу и заснуть. 5. Tartle (шотландский) — паническое состояние, когда вы должны познакомить с кем-то человека, а имя его вспомнить не можете. 6. Fond de l’air (французский) — дословно переводится, как «дно воздуха». Вообще же, выражение означает следующее: на улице лето и светит солнце, и вроде бы нужно одеться легко, но на самом деле — очень холодно. 7. Lagom (шведский) — не слишком много, не слишком мало, а так, чтобы в самый раз. 8. Iktsuarpok (язык инуитов) — представьте, что вы у себя дома кого-то ждете, а этот кто-то не идет и не идет, и вот вы начинаете выглядывать в окно, выбегать за дверь, чтобы посмотреть, не идет ли гость. Как-то так. 9. Yuputka (язык ульва, индейцев Гондураса и Никарагуа) — ощущение, когда идешь по лесу, и тебе кажется, что к твоей коже кто-то прикасается. Например, призраки. 10. Desenrascanco (португальский) — возможность выпутаться из затруднений, не имея для этого ни продуманного решения, ни вообще каких-либо возможностей. Приблизительный аналог — «родиться в рубашке». 11. (bakku-shan)(японский) — когда барышня со спины кажется привлекательной, а при виде ее лица тебе становится страшно. 12. Ilunga (южно-африканское Конго) — человек, который может забыть и простить в первый раз, снисходительно отнестись во второй, но в третий раз, если ты его подставишь, надерет тебе задницу. 13. Mamihlapinatapai (яганский, язык кочевых племен Огненной Земли) — невербальное взаимопонимание, когда люди обмениваются взглядом и осознают, что оба хотят одного и того же. 14. Oka (язык ндонга, Нигерия) — затрудненное мочеиспускание, вызванное тем, что объелся лягушек, прежде, чем начался сезон дождей. 15. Kaelling (датский) — видели женщин, которые стоят во дворе (ресторане, парке, супермаркете) и орут, как подорванные, на собственных детей? Ну, датчане называют их именно так. 16. Kummerspeck (немецкий) — дословно переводится, как «бекон горя». Вообще же обозначает действие, когда вы начинаете неумеренно есть все подряд, чтобы заглушить свою депрессию. 17. Glaswen (уэльский) — неискренняя улыбка: когда человек улыбается, а ему совсем невесело. 18. Koyaanisqatsi (язык индейцев Хопи, США) — «природа, потерявшая баланс и утратившая гармонию». 19. Tingo (паскуальский, Океания) — брать взаймы у друга деньги или вещи, пока у того вообще ничего не останется, кроме голых стен. 20. Sgiomlaireachd (гэльский шотландский) — раздражение, которые вызывают люди, отвлекающие тебя от еды, когда ты чертовски голоден. 21. Nakakahinayang (тагальский, Филлипины) — чувство сожаления, которое испытываешь от того, что не смог воспользоваться ситуацией, или предоставленными возможностями, потому что побоялся рискнуть, а у кого-то все получилось, 22. L’esprit d’escalier (французский) — чувство, которое испытываешь после разговора, когда мог бы сказать многое, а вспомнил или клево сформулировал только сейчас. 23. (chucpe) (иврит) — шокирующее, циничное и наглое поведение, которое формально неоспоримо. Ну, скажем, как если бы ребенок замочил обоих своих родителей, а теперь просит судью о снисхождении, потому что остался сиротой. 24. Backpfeifengesicht (немецкий) — лицо, по которому необходимо врезать кулаком. Ближайший русский аналог «кирпича просит». Но в одно слово. 25. (Nunchi) (корейский) — искусство быть тактичным и вежливым. Интеллигент — не совсем верное будет определение, потому что к умственным способностям это слово не имеет никакого отношения.

 21.1K
Наука

8 обыденных вещей, которые до сих пор не может объяснить наука

1. Что такое стекло? Хотя стекло известно человечеству уже не первое тысячелетие, в чём причина его уникальных механических свойств, учёные до сих пор не понимают. Из школьных уроков мы помним, что стекло — это жидкость, но так ли это? Учёные точно не знают, какова природа перехода между жидкой или твёрдой и стекловидной фазами и какие физические процессы приводят к основным свойствам стекла. 2. Почему велосипед не падает набок? Конструкция велосипеда довольно проста, и, кажется, что давно понятно, как и почему двухколёсное средство сохраняет отличную устойчивость. Но ни автоматическое подруливание, когда на вашей стороне центробежная сила, ни гироскопический момент вращающихся колёс в этом ни виноваты, как было проверено и доказано. По последним предположениям инженеров, ключевую роль в этом играет особое распределение нагрузки. 3. Как работает плацебо? Плацебо помогает избавиться от болей, депрессии, тревоги, усталости и даже некоторых симптомов болезни Паркинсона, но каким образом ему это удаётся? То, как наша психика может воздействовать на здоровье, до сих пор до конца не ясно, и учёные не могут раскрыть механизмы, лежащие в основе физиологических реакций на плацебо. 4. Что значил wow-сигнал из далёкого космоса? 5 августа 1977 года доктор Джерри Эйман во время работы на радиотелескопе «Большое ухо» зафиксировал сильный узкополосный космический радиосигнал, очень похожий на сигнал внеземного происхождения. Поражённый этим, Эйман обвёл соответствующие ему символы на распечатке и подписал на полях «Wow!». Эта подпись и дала название сигналу. Сигнал исходил из области неба в созвездии Стрельца. Однако после долгих лет ожиданий повторения чего-то подобного ничего не произошло. До сих пор wow-сигнал остаётся одной из главных загадок для астрофизиков. 5. Как неживая материя стала живой? Известно, что основными компонентами живого вещества являются аминокислоты. Но вероятность случайного возникновения определённой аминокислотно-нуклеотидной последовательности, равны вероятности того, что несколько тысяч букв, сброшенных с крыши небоскрёба, сложатся в определённую страницу романа Достоевского. На это ушло бы больше времени, чем существует Вселенная. 6. Почему люди делятся на левшей и правшей? Ученые хорошо изучили проблему, почему люди преимущественно используют одну руку и почему чаще это именно правая рука. Однако они так и не могут до конца понять, какие механизмы участвуют в этом процессе. Исследователи расходятся даже во мнении, какой процент человечества является правшами, а какой левшами. В целом считается, что большинство (от 70% до 95%) — правши, меньшинство (от 5% до 30%) — левши, а также существует неопределённое число людей с полной симметрией. 7. Почему мы спим? Мы спим 36% всей жизни, но ученые не знают, почему. Людям свойственен сон, поскольку это заложено в наших генах, но почему такое состояние появилось в процессе эволюции — загадка. Кроме теплокровных животных (млекопитающих и птиц), ни у кого из живых существ этих форм сна нет, и в чём заключаются преимущества сна — до сих пор непонятно. 8. Почему кошки мурлычут? Никто не знает наверняка, почему кошки мурлычут. Котята учатся мурлыкать, как только им исполняется пара дней. Учёные предполагают, что их мурлыканье означает что-то наподобие человеческих слов «мама», «я в порядке» или «я здесь». Эти звуки способствуют укреплению связей между котёнком и его матерью. Но когда котёнок вырастает, он продолжает мурлыкать, и это может происходить как от радости, так и при травме или болезни. А зачем так устроено — кто его знает…

 19.7K
Психология

Несколько советов, как добиться перемен в жизни

Если на вопрос знакомых о том, что у вас в жизни нового, вам уже надоело отвечать: «Все без перемен!» – значит, самое время привлечь в жизнь новых людей и новые события. «Легко сказать!» – могут возразить пессимисты. Действительно, сделать все гораздо труднее. С чего начать? Начать с самого себя! Попробуйте изменить свой имидж Поменяйте стиль одежды, купите вещи той цветовой гаммы, к которой раньше вы никогда не обращались, обязательно измените фасон прически – вы уже почти другой человек. Обратите внимание на новые «темы» Однако, как вы понимаете, внешних перемен недостаточно: меняйте образ мыслей! Если вы всегда интересовались только современной литературой, обратитесь к классике или наоборот. Никогда не любили смотреть мелодрамы – заставьте себя окунуться в мир сентиментальных героев. Не будем утверждать, что вы полюбите все то, чему раньше не уделяли никакого внимания. Цель такого тренинга не в том, чтобы изменить ваши вкусы, а в том, чтобы изменить вектор ваших мыслей! Побудьте какое-то время в одиночестве На какое-то время придется отказаться от привычных встреч с друзьями. Вы удивлены: почему? Потому что ваши разговоры с друзьями обычно идут в одном и том же русле, даже самые близкие люди могут не поддержать ваши новые темы, лишив вас тем самым уверенности в успехе задуманного. Пересмотрите свое отношение к материальным ценностям Если раньше вы считали каждую копейку, стараясь накопить определенную сумму, позвольте себе быть щедрыми по отношению к самому себе: не скупитесь на дорогой парфюм, ужин в хорошем ресторане, услуги такси и другие приятные мелочи. Если же вы, напротив, последние годы были расточительны, резко сократите свои расходы: попробуйте обходиться минимумом! Сэкономьте на такси, прокатитесь в общественном транспорте, посидите недельку-другую на строгой диете, предполагающей отказ от всего вкусного и калорийного. Попробуйте прожить месяц на минимальную зарплату. Уверяем вас: это «упражнение» обязательно отвлечет вас от привычных мыслей, очень много нового сразу же войдет в вашу жизнь. Измените режим дня Вставайте рано, если вы привыкли просыпаться поздно; позволяйте себе в выходной день понежиться в постели лишний час, если вы относитесь к «жаворонкам». Вы систематически занимались спортом? Вот здесь мы не вправе давать вам совет отказаться от физической активности – уж очень потом трудно войти в нужную форму. Но попробуйте ввести в свои тренировки новые виды спорта. Вам не нужно становиться спортсменом-профессионалом, просто попробуйте себя в чем-то новом: научитесь играть в шахматы (если никогда не играли раньше), купите себе велотренажер (если у вас нет возможности проезжать несколько километров в день на велосипеде). Отпуск «по-новому»! Особое внимание уделите планам на отпуск: ни в коем случае не проводите его так, как проводили раньше. Если вы привыкли покупать путевки, отправьтесь в этот раз на отдых «дикарем». Любите комфорт дорогих отелей – попробуйте провести недельку в лесу в палатке. Вы испытаете ощущения, которые вам ранее были неведомы.

 18.4K
Интересности

Подборка блиц-фактов №28

Согласно теории 6 рукопожатий, мы все знакомы друг с другом через общих знакомых. Каждые три минуты кто-то на Земле объявляет, что видел НЛО. В 1 грамме ДНК человека содержится 700 терабайт информации. Теоретически, если мы установим в космосе зеркало на расстоянии 10 световых лет от Земли и будем смотреть на него в телескоп, мы увидим, что происходило на Земле 20 лет назад. 91% женщин называют своих детей именем своей первой любви. Никотин подавляет способность испытывать удовольствие. Женщины лучше мужчин слышат тихие звуки. По статистике 27% девушек боятся темноты, по этой причине 6% из них спят в обнимку с мягкой игрушкой. Собачью породу "лабрадор" вывели на острове Ньюфаундленд, а "ньюфаундлендов" получили в результате скрещивания на полуострове Лабрадор. Мужчины переживают эмоциональную тяжесть разлуки с близким человеком тяжелее, чем женщины. По древнееврейскому обряду первосвященник клал руки на голову козла и тем самым возлагал на него грехи всего народа. Затем козла уводили в Иудейскую пустыню и отпускали. Отсюда произошло выражение "козёл отпущения". Воздушно-пузырчатая пленка задумывалась как обои. Последние слова Боба Марли его сыну Зигги были: "Жизнь за деньги не купишь". В ООН 6 официальных языков: Английский, Французский, Арабский, Китайский, Русский и Испанский. Женщины в 4 раза ленивее мужчин. Вино портится от солнечного света, поэтому бутылки тонируют.

 15.6K
Искусство

Любите все, что можете любить

Иногда вы перекладываете на других ответственность за ваше счастье, но им не удается сделать вас счастливыми так, как вам этого хочется. Почему так получается? Потому что ваши радость и счастье зависят только от одного человека, и этот человек — вы. Даже ваши родители, ваши дети, ваш супруг не в силах дать вам счастье — они могут только разделить его с вами. Ваша радость исходит из вашего собственного сердца. Вся ваша радость находится на частоте любви — самой высокой и мощной из всех частот. Любовь невозможно удержать в руках, ее можно только чувствовать в сердце своем. Это особое состояние души и жизни. Вы видите проявления любви в других людях, но любовь — это чувство, а значит, создать ее в вашей жизни под силу только вам самим. Ваша способность излучать любовь безгранична. При этом вы приходите в состояние полной гармонии со Вселенной. Итак, любите все, что можете любить. Любите каждого, кого можете любить. Сосредоточьтесь на любимых вещах и людях, и вы ощутите, как любовь и радость возвращаются к вам сторицей! Закон притяжения непременно пошлет вам еще больше того, что вы любите. Когда вы излучаете любовь, она появляется, словно Вселенная делает это для вас: приносит вам все прекрасные вещи, приводит всех хороших людей. На самом деле так оно и есть. Лиза Николс

 9.7K
Интересности

Интересное из мира кино №6

1. Мелодрама «Эммануэль» попала в книгу кинорекордов: ее показывали в одном одного парижском кинотеатре 11 лет подряд. 2. Самой грандиозной и невероятной кинодекорацией всех времен считается бассейн, созданный инженерами на заказ киностудии для фильма о Джеймсе Бонде - «Шпион, который меня любил». Бассейн мог вместить в себе 4.5 млн. литров воды, и в нем помещались один танкер реальных размеров и 3 уменьшенные модели подводных лодок. 3. Самая известная в мире кино собака Лесси появлялась за всю историю существования образа в 50-ти различных фильмах. Но так как собаки-актеры живут гораздо меньше людей, то в роли обаятельной и умной собаки сменилось за все время около восьми поколений колли. 4. В Голливуде любят снимать сиквелы удачных фильмов. Ярким примером является серия картин о британском секретном агенте Джеймсе Бонде. Фильм занял первое место в книге кинорекордов «по количеству фильмов-продолжений». Их общая цифра составляет 23 ленты за 40 лет. 5. Жанна Луиза Кальман считается самой старой актрисой, когда-либо участвовавшей в съемках фильма. Она появилась в картине «Винсент и я» в возрасте 114-ти лет и прожила еще 8 после этого события. 6. Иногда рекламные кампании становятся дороже, чем сами фильмы. Так картиной с самой обширной рекламной компанией является «Парк юрского периода» режиссера Стивена Спилберга. Кинокомпания «Universal» потратила на продвижение фильма $68 млн. при общем бюджете картины в $60 млн. 7. Итальянская картина «Фильм любви и анархии, или сегодня в десять утра на Виа дей Фиори в известном доме терпимости» занимает первое место в книге рекордов в рубрике «фильм с самым длинным названием». 8. Героиня Элизабет Тейлор из одноименного фильма о царице Клеопатре сменяет за всю картину около 65 нарядов. Мадонна опередила свою коллегу по цеху, так как в мюзикле «Эвита» она 85 раз появляется в новых костюмах. 9. Графа Дракулу назвали самым часто интерпретированным кинообразом в кинематографе. Его образ вампира переходил с фильма в фильм 72 раза. За ним следует детектив Шерлок Холмс, о котором было создано около 66 фильмов, замыкает тройку самих популярных героев Тарзан, с появлением в 60-ти фильмах. 10. Самое большее количество «Оскаров» за историю существования кинопремии получили только два фильма: «Титаник» и «Властелин колец: Возвращение короля» – 11 статуэток у каждого. Но Уолт Дисней сумел превзойти всех - 26 личных и 6 почетных «Оскаров». 11. Во время одной из финальных сцен фильма Квентина Тарантино "Джанго освобожденный", актер Леонардо Ди Каприо настолько вошел в образ, что реально поранил руку разбитым стаканом, и, несмотря на порез и кровь, актер доиграл сцену до конца. Тарантино не остановил съемки и оставил импровизацию в финальной версии фильма. 12. Кристофер Ли, исполнитель роли Сарумана, единственный актер из всего состава "Властелина колец", который прочел все книги Толкиена еще до того момента, как его утвердили на роль в трилогии. Изначально актер претендовал на роль серого волшебника Гэндальфа. 13. Бюджет фильма "Криминальное чтиво" Квентина Тарантино был так мал, что большинство актеров работало на голом энтузиазме и за чисто символические гонорарары. Так Джон Траволта за свою роль получил 100000 долларов, а Брюс Уиллис вообще работал «за идею». 14. Арнольд Шварценеггер, исполняя роль Терминатора, решил вовсе не моргать в фильме, так как считал, что роботы не могут этого делать. 15. Джим Керри отклонил предложение киностудии Walt Disney сыграть Джека Воробья в фильме «Пираты Карибского моря». Именно его продюсеры изначально представляли в роли капитана Черной жемчужины.

 9.2K
Жизнь

«Ещё один стаканчик, пожалуйста»

Последними словами Джека Дэниэла, основателя «Jack Daniel’s», были «Ещё один стаканчик, пожалуйста». Знаменитый американский дистиллятор и ресторатор Джек Дэниэл проснулся рано утром и пошёл на работу. Зайдя в кабинет, он попытался открыть сейф, но, как всегда, забыл нужную комбинацию. После нескольких безуспешных попыток справиться с упрямым шкафом, Дэниэл пришёл в ярость и пнул сейф ногой, в результате чего повредил палец. В рану проникла инфекция, которая убила основателя одной из самых популярных марок виски в мире. Последними словами умирающего были «One last drink, please». Трагическая случайность, в то время как «всё, что Джеку нужно было сделать — это окунуть палец в собственный виски» — как шутят на заводах «Джек Дэниэлс».

 6.6K
Наука

Откуда мы знаем, что находится в ядре Земли?

Люди заполнили Землю. Мы завоевывали земли, летали по воздуху, ныряли в глубины океана. Мы даже побывали на Луне. Но мы никогда не были в ядре планеты. Мы даже и близко к нему не подобрались. Центральная точка Земли находится в 6000 километрах внизу, и даже самая дальняя часть ядра находится в 3000 километрах под нашими ногами. Самая глубокая дыра, которую мы сделали на поверхности — это Кольская сверхглубокая скважина в России, да и то она уходит вглубь земли на жалкие 12,3 километра. Все известные события на Земле происходят близко к поверхности. Лава, которая извергается из вулканов, сначала плавится на глубине нескольких сотен километров. Даже бриллианты, которым необходимо чрезвычайное тепло и давление для образования, рождаются в породах на глубине не более 500 километров. Все, что ниже, окутано тайной. Кажется недостижимым. И все же мы знаем довольно много интересного о нашем ядре. У нас даже есть некоторое представление о том, как оно сформировалось миллиарды лет назад — и все без единого физического образца. Как же нам удалось узнать так много о ядре Земли? Для начала нужно хорошо подумать о массе Земли, говорит Саймон Редферн из Кембриджского университета в Великобритании. Мы можем оценить массу Земли, наблюдая за эффектом гравитации планеты, который она оказывает на объекты на поверхности. Выяснилось, что масса Земли составляет 5,9 секстиллиона тонн: это 59 с двадцатью нулями. Но на поверхности нет признаков такой массы. «Плотность материала на поверхности Земли намного ниже, чем средняя плотность всей Земли, что говорит нам о том, что есть что-то более плотное, — говорит Редферн. — Это первое». По существу, большая часть земной массы должна быть расположена по направлению к центру планеты. Следующим шагом будет выяснить, из каких тяжелых материалов состоит ядро. И оно состоит почти полностью из железа. 80% ядра — это железо, однако точную цифру еще придется выяснить. Главным доказательством этого является огромное количество железа во Вселенной вокруг нас. Это один из десяти самых распространенных элементов в нашей галактике, который также часто встречается в метеоритах. При всем этом на поверхности Земли намного меньше железа, чем можно было бы ожидать. Согласно теории, когда Земли образовалась 4,5 миллиарда лет назад, много железа утекло вниз к ядру. Там сосредоточена большая часть массы, а значит, и железо должно там быть. Железо также относительно плотный элемент при нормальных условиях, а под сильным давлением в ядре Земли оно будет еще плотнее. Железное ядро могло бы объяснить всю недостающую массу. Но погодите. Как железо вообще там оказалось? Железо должно было каким-то образом притянуться — в буквальном смысле — к центру Земли. Но сейчас этого не происходит. Большая часть остальной Земли состоит из горных пород — силикатов — и расплавленное железо с трудом через них проходит. Подобно тому, как вода на жирной поверхности образует капли, железо собирается в небольших резервуарах, отказываясь растекаться и разливаться. Возможное решение было обнаружено в 2013 году Венди Мао из Стэнфордского университета и ее коллегами. Они задались вопросом, что происходит, когда железо и силикат подвергаются сильному давлению глубоко в земле. Плотно сжимая оба вещества при помощи алмазов, ученым удалось протолкнуть расплавленное железо через силикат. «Это давление существенно изменяет свойства взаимодействия железа с силикатами, — говорит Мао. — При высоком давлении образуется «сеть плавления». Это может говорить о том, что железо постепенно проскальзывало через породы Земли в течение миллионов лет, пока не достигло ядра. В этот момент вы можете спросить: откуда мы, собственно, знаем размер ядра? Почему ученые считают, что оно начинается в 3000 километрах? Ответ один: сейсмология. Когда происходит землетрясение, оно посылает ударные волны по всей планете. Сейсмологи записывают эти колебания. Будто бы мы бьем по одной стороне планеты гигантским молотом и прислушиваемся к шуму на другой стороне. «В 1960-х годах произошло землетрясение в Чили, которое дало нам огромное количество данных, — говорит Редферн. — Все сейсмические станции по всей Земле записывали толчки этого землетрясения». В зависимости от маршрута этих колебаний, они проходят через разные участки Земли, и это влияет на то, какой «звук» они издают на другом конце. В начале истории сейсмологии стало очевидно, что некоторые колебания пропали без вести. Эти «S-волны» ожидали увидеть на другом конце Земли после происхождения на одном, но не увидели. Причина этому простая. S-волны реверберируют через твердый материал и не могут проходить через жидкость. Должно быть, они столкнулись с чем-то расплавленным в центре Земли. Составив карту путей S-волн, ученые пришли к выводу, что на глубине примерно 3000 километров породы становятся жидкими. Это также говорит о том, что все ядро расплавленное. Но у сейсмологов был и другой сюрприз в этой истории. В 1930-х годах датский сейсмолог Инге Леман обнаружила, что другой тип волн, P-волны, неожиданно прошли через ядро и были обнаружены на другом конце планеты. Сразу последовало предположение, что ядро разделено на два слоя. «Внутреннее» ядро, которое начинается в 5000 километрах внизу, были твердым. Расплавлено только «внешнее» ядро. Идея Леман была подтверждена в 1970 году, когда более чувствительные сейсмографы показали, что P-волны действительно проходят через ядро и, в некоторых случаях, отражаются от него под некоторыми углами. Неудивительно, что в конце концов они оказываются на другой стороне планеты. Ударные волны через Землю отправляют не только землетрясения. На самом деле, сейсмологи многим обязаны развитию ядерного оружия. Ядерный взрыв тоже создает волны на земле, поэтому государства обращаются за помощью к сейсмологам во время испытания ядерного оружия. Во время холодной войны это было чрезвычайно важно, поэтому сейсмологи вроде Леман получили большую поддержку. Конкурирующие страны узнавали о ядерном потенциале друг друга и параллельно с этим мы узнавали все больше и больше о ядре Земли. Сейсмология до сих пор используется для обнаружения ядерных взрывов сегодня. Теперь мы можем нарисовать примерную картину строения Земли. Есть расплавленное внешнее ядро, которое начинается примерно на полпути к центру планеты, а внутри него расположено твердое внутреннее ядро с диаметром примерно 1220 километров. Вопросов от этого не становится меньше, особенно на тему внутреннего ядра. К примеру, насколько оно горячее? Выяснить это оказалось не так-то просто, и ученые долгое время ломали голову, говорит Лидунка Вокадло из Университетского колледжа Лондона в Великобритании. Мы не можем засунуть туда термометр, поэтому единственный возможный вариант — это создать нужное давление в лабораторных условиях. В 2013 году группа французских ученых произвели лучшую оценку на сегодняшний день. Они подвергли чистое железо давлению в половину того, что имеется в ядре, и отталкивались уже от этого. Температура плавления чистого железа в ядре составляет примерно 6230 градусов. Присутствие других материалов может немного снизить точку плавления, до 6000 градусов. Но это все равно горячее, чем на поверхности Солнца. Будучи своего рода поджаренной картошкой в мундире, ядро Земли остается горячим, благодаря теплу, оставшемуся от образования планеты. Оно также извлекает тепло из трения, возникающего по мере движения плотных материалов, а также распада радиоактивных элементов. Остывает оно примерно на 100 градусов по Цельсию каждый миллиард лет. Знать эту температуру полезно, поскольку она влияет на скорость прохождения колебаний через ядро. И это удобно, потому что в этих вибрациях есть что-то странное. P-волны проходят неожиданно медленно через внутреннее ядро — медленнее, чем если бы оно состояло из чистого железа. «Скорости волн, которые сейсмологи измерили в землетрясениях, значительно ниже, чем показывает эксперимент или компьютерный расчет, — говорит Вокадло. — Никто пока не знает, почему так». Очевидно, к железу примешивается другой материал. Возможно, никель. Но ученые посчитали, как сейсмические волны должны проходить через железо-никелевый сплав, и не смогли подогнать расчеты под наблюдения. Вокадло и ее коллеги в настоящее время рассматривают возможность присутствия в ядре других элементов, например, серы и кремния. Пока никто не смог придумать теорию состава внутреннего ядра, которая удовлетворила бы всех. Проблема Золушки: туфелька никому не подходит. Вокадло пытается экспериментировать с материалами внутреннего ядра на компьютере. Она надеется найти комбинацию материалов, температур и давления, которые будут замедлять сейсмические волны на правильную величину. Она говорит, что секрет может скрываться в том факте, что внутреннее ядро находится почти в точке плавления. В результате этого точные свойства материала могут отличаться от тех, что принадлежали бы совершенно твердому веществу. Также это могло бы объяснить, почему сейсмические волны проходят медленнее, чем ожидалось. «Если этот эффект реален, мы могли бы примирить результаты минеральной физики с результатами сейсмологии, — говорит Вокадло. — Люди пока не могут этого сделать». Существует еще много загадок, связаных с ядром Земли, которые еще предстоит решить. Но не имея возможности погрузиться на эти невообразимые глубины, ученые совершают подвиг, выясняя, что находится в тысячах километров под нами. Скрытые процессы недр Земли чрезвычайно важно изучать. У Земли есть мощное магнитное поле, которое генерируется благодаря частично расплавленному ядру. Постоянное движение расплавленного ядра порождает электрический ток внутри планеты, и он, в свою очередь, генерирует магнитное поле, которое уходит далеко в космос. Это магнитное поле защищает нас от вредного солнечного излучения. Не будь ядро Земли таким, каким оно является, не было бы магнитного поля, а мы бы серьезно от этого страдали. Вряд ли кто-нибудь из нас сможет увидеть ядро своими глазами, но хорошо просто знать, что оно там есть.

 5.3K
Искусство

Забавные факты об английском писателе Джоне Р. Р. Толкине

Автор трилогии «Властелин колец» Дж. Р. Р. Толкиен был отменно плохим водителем, храпел так, что ему приходилось ночевать в ванной, чтобы не нарушать сон жены, а еще являлся жутким франкофобом — ненавидел французов начиная с Вильгельма Завоевателя. Всю жизнь его преследовала путаница в именах. При рождении его нарекли сразу двумя – Джоном и Рональдом. Первое имя нравилось отцу мальчика, второе – матери, договориться они так и не смогли. Впоследствии мальчика называли Рональдом и очень редко – Джоном. Близкие друзья дали ему, как принято у англичан, «альтернативную» фамилию – Толлерс. Ещё в детстве Джон со своими товарищами придумали несколько языков, чтобы общаться между собой. Эта страсть к изучению существующих языков и конструированию новых осталась с ним на всю жизнь. Толкин является создателем нескольких искусственных языков: квенья, или язык высоких эльфов; синдарин — язык серых эльфов. Писатель был очень «клубным» человеком. В течение двух десятков лет, каждый вторник, ровно полдвенадцатого, он переступал порог любимого паба, где собирались его коллеги по Оксфорду, члены кружка «Инклинги». Именно на этих дружеских встречах впервые прочитал своего «Властелина колец».

Стаканчик

© 2015 — 2024 stakanchik.media

Использование материалов сайта разрешено только с предварительного письменного согласия правообладателей. Права на картинки и тексты принадлежат авторам. Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 16 лет.

Приложение Стаканчик в App Store и Google Play

google playapp store