Главные научные новости недели

О затмениях, новые факты об эволюции человека и удивительных свойствах паутины.

Поехали!

1. Как Солнечные затмения изменили науку?

Когда-то солнечных затмений опасались — они считались плохим знамением. Несмотря на это, несколько конкретных солнечных затмений сыграли большую роль в развитии науки, направив философов и ученых на верный путь в познании нашего мира.

Вот десятка этих знаменательных событий.

Затмение Угарит — Сирия, 1223 год до н.э.

Заметки астрономов из Месопотамии, сделанные более 3000 лет назад, остаются одними из самых ранних астрономических наблюдений. Более того, вместе с заметками жителей Вавилонии, Ассирии и других территорий древнего Ближнего Востока они являются древнейшими научными записями.

В те времена астрологи верили, что солнечные затмения, кометы и других космические события могут повлиять на жизнь людей на Земле. В частности, на судьбы королей и империй. Поэтому за небом следили в поиске предсказаний о будущем. Тем не менее эти наблюдения заложили основу для развития современной науки.

(Image credit: NASA)
(Image credit: NASA)

Первым затмением на Ближнем Востоке, заметка о котором сохранилась по сей день, было затмение, произошедшее 5 марта 1223 года до н.э. Дощечку с записью нашли в развалинах древнего города Угарит в 1940-х годах. Согласно результатам исследования (Nature, 1989), на табличке описывается то, как из-за затмения звезды и Марс стали более видимыми.

Затмение Аньянг — Китай, 1302 год до н.э.

Долгое время считалось, что на табличке из Угарита описывается затмение, произошедшее в 1357 году до н.э. Если бы это было так, то табличка была бы древнейшим доказательством наблюдения за затмением.

Но так как было доказано, что табличка описывает затмение 1223 года до н.э., древнейшим наблюдением становится заметка из города Аньянг в центральном Китае, сделанная в 1302 году до н.э.

Babelstone
Babelstone

“Три огня съели Солнце, и видны большие звезды,” — написано древними китайскими иероглифами на плоском фрагменте черепашьего панциря. Ученые расшифровали это как описание затмения с тремя яркими корональными стримерами.

В 1989 году астрономы из Лаборатории реактивного движения НАСА сумели вычислить дату этого затмения-5 июня 1302 года до н.э.

Затмения Тейлс — Анатолия, 585 год до н.э.

Древнегреческий историк Геродот приписывает Фалесу, философу, математику и астроному из Милета, предсказание солнечного затмения, произошедшего в 6 веке до н.э.

Подлинность истории сложно подтвердить, но если предсказанное затмение сбылось, то, скорее всего, оно пришлось на 28 мая 585 года до н.э. По словам Геродота оно произошло во время битвы между Лидией и Мидией.

Image credit: J. Mynde
Image credit: J. Mynde

Исаак Азимов заметил, что сочетание затмения с битвой дает нам первую достоверную дату в истории. А историки науки добавили, что это было первым научным предсказанием феномена — как минимум, первым предсказанием, которое сбылось.

Ученые считают, что Фалес мог предсказать дату затмения с помощью цикла Сароса — почти идеально точного цикла солнечных и лунных затмений. Достоверно известно, что о цикле знали в Вавилонии в районе 500 гг до н.э., но цикл мог использоваться и раньше. Возможно, Фалес узнал о цикле у вавилонян.

Затмение Анаксогораса — Греция, 478 год до н.э.

По мнению греческого историка Плутарха и других древних писателей, философ Анаксагор из Клазомен был первым, кто понял, что солнечное затмение происходит не потому, что меняется само Солнце, а потому, что луна его заслоняет.

Hulton Archive/Getty)
Hulton Archive/Getty)

Не известно, как Анаксагор об этом догадался, но современные историки предполагают, что он мог собрать описания затмений у рыбаков и моряков и понять, что из разных точек мира затмение выглядит по-разному.

Астрономы подсчитали, что затмение 17 февраля 478 года до н.э., могло стать тем знаменательным затмением, которое навело Анаксагора на это открытие.

Основываясь на своих наблюдениях Анаксагор даже высчитал предположительный размер Луны и Солнца. Луна, решил он, должна быть как минимум размером с греческий п-ов Пелопоннес, а Солнце — во много раз больше.

Затмение Гиппарха — Греция и Египет, 189 год до н.э.

По словам Клавдия Птолемея, астроном Гиппарх Никейский был первым, кто подсчитал расстояние от Луны до Земли используя свои наблюдения во время солнечного затмения, которое можно было наблюдать и в египетской Александрии, и в греческом проливе Геллеспонт в 1000 километрах к северу.

Предположительно, речь идет о затмении 14 марта 189 года до н.э.

(Image credit: Ann Ronan Pictures/Print Collector/Getty)
(Image credit: Ann Ronan Pictures/Print Collector/Getty)

Гиппарх был очень продуктивным ученым. За свою жизнь он описал 20 лунных и солнечных затмений. Заметив, что одно из затмений было полным в проливе, но неполным в Александрии, он смог рассчитать расстояние до Луны относительно расстояния между городами.

У него получилось 429 000 километров. Это лишь на 11% больше среднего расстояния до Луны, вычисленного современными астрономами.

Затмение Галлея — Англия, 1715 год

Современное понимание солнечных затмений было описано в 1604–1605 гг немецким астрономом Иоганном Кеплером. К сожалению, он умер в 1630 году, так и не сделав ни одного верного предсказания.

Поэтому награда за первое поистине научное предсказание солнечного затмения достается английскому астроному Эдмунду Галлею. Да, в честь него назвали комету.

Institute of Astronomy Library /University of Cambridge
Institute of Astronomy Library /University of Cambridge

В 1705 году Галлей опубликовал свое предсказание затмения, которое в итоге действительно произошло над Англией 3 мая 1705 года. Галлей ошибся всего на 4 минуты и примерно 30 километров. (Выше карта предсказанного пути затмения.)

Чётки Бейли — Шотландия, 1836 год

Во время наблюдения за затмением в 1715 году Галлей также стал первым, кто описал необычный феномен, который позже стал известен как “чётки Бейли” — ярки точки света вокруг темной луны во время затмения.

Галлей даже верно предсказал, что причина в неровностях на поверхности спутника.

Takeshi Kuboki
Takeshi Kuboki

Но вереницу огоньков в итоге назвали в честь английского астронома Фрэнсиса Бейли, который описал этот же феномен более чем через 100 лет, в 1836 году.

На фотографии же представлен связанный с этим феномен — “Кольцо с бриллиантом”. Так называют “чётки Бейли”, когда есть лишь одна точка света. Этот снимок был сделан во время затмения над Японией в 2009 году.

Северная Европа, 1851 год

Полное затмение над севером Европы 28 июля 1851 года принесло с собой сразу несколько достижений.

Впервые затмение стало причиной международных экспедиций из Великобритании и других европейских стран.

Впервые ученые наблюдали за верхними слоями атмосферы Солнца. В процессе наблюдений британский астроном Джордж Эйри заметил яркие “горы” на поверхности Солнца. Позже астрономы поняли, что это хромосферные спикулы.

(Image credit: Julius Berkowski)
(Image credit: Julius Berkowski)

А также была сделана первая в истории фотография солнечного затмения. Юлиус Берковски сделал ее из Королевской обсерватории в Кенингсберге в Восточной Пруссии. В 1946 году этот город был переименован в Калининград.

Открытие гелия — Индия, 1868 год

16 августа 1868 года французский астроном Жюль Жансен сфотографировал спектр Солнца во время полного затмения над городом Гунтур в восточной Индии.

NASA
NASA

Анализируя снимки с помощью недавно открытой методики спектроскопии Жансен заметил наличие яркой линии в желтой части спектра, что говорило о наличии неизвестного газа в атмосфере Солнца.

Сперва он решил, что это натрий. Но через несколько месяцев английский астроном Норман Локьер нашел ту же линию в спектре дневного света и заметил, что она не может принадлежать никакому из известных элементов. Локьер дал этому элементу название — гелий — в честь названия солнца на греческом.

Лишь через 30 лет ученым удалось найти этот элемент на Земле.

Затмение Эйнштейна — Африка и Южная Америка, 1919 год

Согласно общей теории относительности Эйнштейна, которая разрабатывалась в 1907–1915 годах, гравитация влияет на свет. А значит лучи, пролетающие рядом с массивным объектом, должны отклоняться и изгибаться. Доказать это удалось лишь в 1919 году во время полного затмения над Африкой и Южной Америкой.

Arthur Eddington
Arthur Eddington

Ради наблюдений за событием британские астрономы Артур Эддингтон и Фрэнк Уотсон Дайсон отправились на остров Присипи недалеко от западного побережья Африки.

В рамках подготовки к затмению они провели точные измерения положений ярких звезд в скоплении Гиады в созвездии Тельца. После затмения они сравнили снимки звезд во время затмения со снимками без него. Свет звезд действительно исказился. Эйнштейн был прав.


Источник: Live Science.

https://zen.yandex.ru/media/funscience/kak-solnechnye-zatmeniia-izmenili-nauku-5dc92066f3abe118dc3a8dae

2. Найден древний примат с “ногами человека” и “руками орангутана”

Более 11 миллионов лет назад странный примат с “человеческими” ногами и сильными руками истинного примата лазил по деревьям, вероятно, спасаясь от больших хищников из семейства кошачьих. Вот такой сюжет описали ученые после изучения останков, обнаруженных в Баварии.

А еще этот древний примат очень необычно двигался. Судя по всему, его способ передвижения не походил ни на один из известных нам. Таким образом эта находка может пролить свет на то, как предки человека начали ходить на двух ногах, и как предки современных приматов начали больше полагаться на руки.

Ключевая черта, которая отличает нас от наших ближайших родственников по эволюции — других гоминидов, в числе которых орангутаны, шимпанзе и гориллы, — это то, как мы стоим и передвигаемся на двух ногах. Эта особенность в итоге позволила нам освободить свои руки для других задач, вроде использования орудий.

Тем временем другие современные гоминиды пользуются для передвижения своими удлиненными руками. К примеру, шимпанзе, бонобо и гориллы во время передвижения опираются на костяшки пальцев рук, а орангутаны используют кулаки. При этом у всех современных гоминидов есть анатомические черты, позволяющие им легко перемещаться с ветки на ветку, используя только руки. Такой способ передвижения называют брахиацией.

Из-за недостатка окаменелостей, мы многое не знаем о том, как развивалась наша локомоция. Почему некоторые начали передвигаться по земле на четырех, а другие — перепрыгивать по веткам?

С 1970-х годов палеонтологи нашли в Европе и Африке немало окаменелостей приматов, живших во вторую половину эпохи миоцена, то есть с 13 до 5,3 миллиона лет назад. К сожалению, найденные комплекты костей все были неполными, а без костей конечностей ученым сложно понять, какой способ передвижения предпочитало то или иное существо.

И вот палеонтологи откопали новую окаменелость с полными костями конечностей. Жила эта особь примерно 11,62 миллиона лет назад на территории современной Баварии.

Новый вид получил название Danuvius guggenmosiDanuvius — это отсылка на кельтско-римского бога рек, а guggenmosi — дань уважения археологу Сигульфу Геггенмосу (Sigulf Guggenmos), который и нашел место, где был найдены скелеты.

По словам ведущего автора исследования Мадлин Бомэ (Madelaine Böhme), палеонтолога из Университета Эберхарда и Карла в Тюбенгене (Германия), “Danuvius был приматом и гоминином в одном лице.”

Весил Danuvius немного, от 17 до 31 килограмма. Самцы, скорее всего, были крупнее самок, а значит Danuvius,вероятно, были полигамными животными, то есть у одного самца было много партнеров-самок.

Во времена Danuvius территория проживания была жаркой, плоской равниной с окруженными лесами реками, недалеко от подножия Альп. Твердая эмаль зубов позволяет предположить, что Danuvius питались жесткой пищей. Судя по зубам, этот вид входил в группу Dryopithecini, представители которой, предположительно, были предками современных африканских приматов.

Длинные передние конечности говорят о том, что эти животные могли легко висеть на деревьях. Кости пальцев недостаточно прочны для передвижения с опорой на руки, как это делают, к примеру, гориллы.

Кости руки самца. (Christoph Jäckle)
Кости руки самца. (Christoph Jäckle)

Но в отличие от других приматов, вроде гиббонов и орангутанов, которые особо не пользуются ногами при движении, Danuvius мог ходить. Причем ходил он, должно быть, на мысочках, так как на ногах у него были хватательные большие пальцы. А вот локти, нижний отдел позвоночника и колени очень походили на человеческие.

Судя по этим находкам, Danuvius не отдавал предпочтения ни рукам, ни ногам, используя и те, и другие. Такой способ передвижения еще не встречался ученым. Авторы исследования назвали его “карабканьем на вытянутых конечностях” (extended limb clambering). Благодаря строению ног, Danuvius мог хвататься ногами за тонкие лианы и ветки, и, по сути, “стоять” и ходить среди тонких веток, куда не могли добраться крупные хищники.

Теперь ученые займутся изучением других окаменелостей, обнаруженных в этих местах. Это поможет лучше понять тот мир, в котором жили Danuvius.


Научная статья была опубликована в Nature.
Источник: Live Science.

https://zen.yandex.ru/media/funscience/naiden-drevnii-primat-s-nogami-cheloveka-i-rukami-orangutana-5dc404129515ee00b11e513b

3. Почему паутина почти не разлагается?

От заброшенных домов до темных лесных уголков — такое чувство, что паутина существует вечно.

В реальности же тонкие нити могут продержаться от нескольких часов до нескольких недель и действительно не испортиться. Все дело в том, что бактерии, “руководящие” разложением, не способны добраться до азота в паутине — элемента, необходимого микробам для роста и размножения. По крайней мере, именно к такому выводу пришли авторы нового исследования.

Предыдущие исследования навели ученых на мысль, что паутина может обладать какими-то антимикробными свойствами, из-за которых микробы просто гибнут. Но новый эксперимент с паутинами трех видов пауков и четырех видов бактерий показал, что паутина, скорее всего, просто хорошо защищена он воздействия мелких паразитов.

По мнению Джеффри Яргера, биохимика из Аризонского университета, не участвовавшего в исследовании, ученые “наконец-то занялись вопросом, который до этого просто игнорировался”. “Мы считали, что паутина обладает какими-то общими антимикробными свойствами.”

Как вы знаете, пауки используют паутину для того, чтобы ловить пропитание, оборачивать яйца и передвигаться. Подвешенные на нитях листики дают камуфляж, недоеденные насекомые висят до следующего обеда.

По идее, все эти листики и остатки еды должны привлекать бактерии и служить “почвой” для появления плесени, но этого не происходит.

Чтобы понять, действительно ли паутина убивает бактерии, команда Дакоты Пиорковски, биолога из Тунхайского университета (Тайвань), поместила ниточки паутины в чашки Петри. В противостоянии участвовали нити паутины трех тропических видов пауков — Nephila pilipes, Hippasa holmerae и Cyrtophora moluccensis — и четырех видов бактерий, в том числе E.coli.

Если бы паутина обладала антибактериальными свойствами, вокруг нее были бы области из мертвых бактерий, а таких “мертвых зон” не было. Тогда ученые протестировали вторую гипотезу — что паутина просто лишает бактерий запасов азота, необходимых для размножения бактерий. Как только исследователи пропитали паутину разными питательными растворами, бактерии тут же на нее накинулись.

Ученые предполагают, что защитой служит внешняя оболочка паутины, состоящая из жира или сложных белков. Видимо, именно она не дает бактериям проникнуть внутрь к питательному азоту.

При этом не стоит полностью отказываться от идеи наличия антибактериальных свойств. По словам Рэнди Дьюиса, биолога из Университета штата Юта, подземные паутины тарантулов подвержены атакам совершенно других видов микробов, нежели воздушные паутины тропических пауков. А значит, паутины тарантулов могут обладать какими-то еще способами защиты. Нужно продолжать исследования.


Научная статья была опубликована в Journal of Experimental Biology.
Источник: Science News.

 

Для тех, кто любит фотографию. Здесь ссылка на лучшие работы конкурса Australian Geographic Nature Photographer of the Year. Удивительные, завораживающие фотографии.

или: https://zen.yandex.ru/media/funscience/foto-dnia-finalisty-konkursa-fotografii-prirody-5d7de22ca3f6e400c277e971

 

 

Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Linda на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@newru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

Читайте также:


Комментарии