В задних рядах безопасней

Гамма-вспышки были впервые замечены в 1967 году, и поначалу считалось, что они происходят в нашей галактике, но к 1997 году накопилось достаточно наблюдений, чтобы понять их космическое происхождение. Сегодня считается, что короткие вспышки – это, скорее всего, результат слияния двух массивных и сверхкомпактных космических объектов (например двух массивных нейтронных звезд или нейтронной звезды с черной дырой), а длинные вспышки - результат взрыва очень массивной звезды в какой-нибудь из галактик, где происходит бурное звездообразование. Но хотя все замеченные на сегодня вспышки действительно пришли из других галактик (самая близкая, в марте 2014 года, с расстояния в 130 млн световых лет), тем не менее, и в нашей галактике есть, как считают, кандидаты на такой взрыв – это звезды типа знаменитой Эта Киля, близкая, из-за огромной массы (около 120 Солнц) к взрыву в виде супер-новой. Таких звезд в нашей галактике несколько десятков и к ним нужно добавить еще пару сотен «кандидатов второй очереди» - сверхгорячих и массивных звезд типа Вольфа-Райе. Учитывая эту возможность, два астрофизика, Цви Пиран из Еврейского университета в Иерусалиме и Рауль Хименес из университета в Барселоне, решили рассчитать ее вероятность и последствия. Поскольку проф. Пиран – один из главных в мире специалистов по гамма-вспышкам, к его выводам стоит прислушаться.

Хотя короткие вспышки приходят раз в пять чаще длинных, Пиран и Хименес считают их менее опасными, поскольку их энергия много меньше. По их мнению, короткие вспышки вне Млечного пути вообще не составляют угрозы для Земли. Что касается длинных вспышек, то их наблюдаемая средняя частота и яркость в различных галактиках позволяет рассчитать, что в галактике типа и размеров Млечного пути такие вспышки должны происходить раз в 0.1-1.0 млн лет. «Мы нашли, - пишут авторы. – что вероятность летальной гамма-вспышки, много выше во внутренней части Млечного пути (95% в радиусе 13000 свет. лет от галактического центр) что исключает появление жизни в этой области. Только на окраинах Млечного пути (более 32000 свет.лет от центра) вероятность гибели становится ниже 50%».

Как я и сказал: не садитесь в первые ряды, ребята! К счастью, наше Солнце находится в 26 тысячах свет.лет от центра Млечного пути. Или, точнее. Мы потому и существуем, что сидим в задних рядах нашей галактики. Но и это не совсем безопасно. Согласно расчетам авторов, даже на этом расстоянии вероятность опасной для земной жизни гамма-вспышки составляет 50% за последние 500 млн лет, 60% за последний 1 млрд лет и более 90% за последние 5 млрд лет. Иными словами, за время своей жизни (4.53 млрд лет) Земля почти наверняка пережила близкую и опасную для жизни на ней гамма-вспышку. Вполне возможно, считают авторы, этим объясняется т.н. Ордовикская биологическая катастрофа, имевшая место примерно 450 млн лет назад. Если, к примеру, такую вспышку породил бы взрыв одного из соседних «кандидатов в сверхновые» - звезды WR-104, находящейся в 8 тысячах свет. лет от нас, - и луч этой вспышки оказался бы направлен прямо на Землю, он в течение 10 секунд уничтожил бы 25% нашего озонового слоя. Уровень радиации на поверхности Земли сразу стал бы много выше смертельного для человека и опасного даже для радиационно-выносливых бактерий. Это неминуемо привело бы к массовой гибели земных существ. Но вдобавок вызванные вспышкой химические реакции в атмосфере привели бы к появлению оксида азота, который, во-первых, высоко токсичен, во-вторых, образует смог, способный затмить Солнце и вызвать новый ледниковый период, и в-третьих, продолжит разрушать озоновый слой.

Закончу последним, самым впечатляющим выводом авторов. «Предполагая, - пишут они, - что аналогичный уровень радиации будет смертельным для жизни на любой другой планете, мы рассчитали возможное влияние гамма-вспышек на жизнь во вселенной в целом. Эти расчеты показали, что жизнь может возникнуть и существовать лишь на самых слабо заселенных окраинах больших галактик, а это значит – не более, чем в одной на десять известных сегодня галактик. Более того, она не могла возникнуть, когда эти галактики были молодыми, потому что тогда в них куда чаще происходили взрывы звезд, ведущие к гамма-вспышкам, а сами эти галактики были много меньше и много ближе к друг к другу». По расчетам авторов, даже окраины больших галактик (вроде нашей, земной окраины) стали относительно безопасными для жизни не ранее, чем 5 млрд лет назад. И, возможно, этим, заключают они, объясняется т.н. парадокс Ферми – отсутствие следов разумной жизни во вселенной. Разве что эта жизнь - признает профессор Пиран - имеет совсем непривычные и неизвестные нам формы.

И то утешение.

*************************************************************************************

Электрический угорь

В отличие от гоголевской дамы, электрический угорь – рыба, во всех отношениях не столько приятная, сколько особенная. Сейчас изучавшие ее биологи обнаружили еще одну ее удивительную особенность. Но начнем с изветсныхсначала о тех, что уже были известны. Начать с того, что электрический угорь – вовсе не угорь. Те угорьки, которых ловят российские рыбаки, с этим двухметровым южно-американским гигантом – даже не родственники: лучеперые рыбы ему братья и сестры. Но это – деталь, скорее, для зоолога-классификатора, а вот другая, для нас, рядовых – оказывается, угорь этот и размножается необычным способом: самцы (которые у этих рыб – еще одна их особенность – меньше самок!) делают из своей клейкой слюны этакие «домики», а самки откладывают внутрь таких «домиков» до 17000 яичек, причем – вот они, гены! – те мальки, которые выводятся первыми, пожирают тех, которые еще не успели. Добавим, что рыба эта, в отличие от прочих, должна также каждые 5-10 минут подниматься к поверхности воды, чтобы вдохнуть воздух, причем вдыхает она ртом (именно там скрывается ее орган дыхания), быстренько извлекает из воздуха кислород, а все остальное выдыхает через особые поры в коже.

Зачем ей столько кислорода? Можно думать, это как-то связано с производством электричества в ее электрических органах. А электричество ей нужно для охоты. Биологи знали об этом давно, но только сейчас сумели вскрыть удивительные особенности этой охоты.

Электрических органов у псевдо-угря целых три. Один - для испускания частых (до 25 в секунду), но слабых разрядов напряжением 5-10 вольт. Это сигналы электролокации, их отражения от окружающих предметов рыба ловит особыми клетками, разбросанными по поверхности ее тела. Эти же сигналы рыба использует для разговоров с «родичами», для «объяснений» во время брачных танцев и для обнаружения возможной опасности. А для охоты она использует свои главные электрические органы – второй и третий. Плоские клетки-электроциты, составляющие все эти органы, подобны маленьким батарейкам: отрицательные ионы из воды входят в них до тех пор, пока внутренняя сторона клеточной мембраны не приобретет отрицательный потенциал 0.15 вольт по отношению к наружной. И такие батарейки, в количестве 5-6 тысяч, занимают 80% длины всей рыбы, т .еп.. В результате они накапливают совокупный потенциал до 500-600 вольт!

В тот момент, когда глаза рыбы замечают добычу, особый участок в ее мозгу испускает нейротрансмиттер ацетилхолин. Поступая в электроциты, он делает мембраны клеток проницаемыми для положительных ионов, и это приводит к мгновенному разряду множества (или всех) батареек сразу. Разряд длится всего 2-3 миллисекунды, но рыба может его повторять. В воздухе разряд 600-вольтовой батареи мог бы породить ток силой до одного ампера, смертельный даже для человека, но в воде ток ослабляется до нескольких миллиампер. Для человека (да и для самого угря) ток такой силы опасен, только если он длится более 30 миллисекунд, однако для тех креветок, крабов и малых рыб, которыми, в основном, питается этот главный хищник мутных вод Амазонки и Ла-Платы, и такого тока вполне достаточно, чтобы превратиться в его легкую добычу.

Тем более, если учесть упомянутые выше особенности этой охоты, об открытии которых сообщил в декабре 2014 года в журнале Science американский биолог Кеннет Катания. Он провел серию исследований, в которых изучал поведение угря и его жертвы, одновременно измеряя, с помощью датчиков, работу электрических органов угря, и обнаружил поразительные детали. Выяснилось, что угорь начинает свою атаку на замеченную добычу с выброса серии высокочастотных (400 герц) и высоковольтных разрядов по 10-15 миллисекунд каждый. И оказывается, такая серия вызывает в мышечных клетках добычи мгновенное сокращение, влекущее за собой полный паралич. Одновременно угорь втягивает в себя воду вместе с парализованной добычей. Если же добыча успевает очнуться и делает попытку зарыться в песок, хищник предпринимает новую атаку, на сей раз выбрасывая 2-3 мощных разряда такой частоты, которая вызывает не паралич, а, напротив, судорожные, неконтролируемые движения тела, своего рода безумный танец, которым пытающаяся спрятаться добыча «с головой» выдает себя хищнику.

Такой вот совершенный, отлаженный эволюцией, электрический убийца…

************************************************************************************

Хроника

Новое лекарство фераксамин, разработанное в Институте Солка (США) обещает чудеса всем тем, кто страдает ожирением и болезненным аппетитом. После ежедневного приема такой диетической пилюли подопытные мыши перестали набирать вес и одновременно у них снизился уровень холестерола и сахара в крови. Фераксамин эффективно подавляет производство белка FXR, который запускает цепь реакций переработки пищи, но, в отличие от прежних такого рода лекарств, подавлявших FXR сразу и в кишечнике, и в печени, и в почках и т.д., фераксамин делает это только в кишечнике, где эти реакции начинаются, и не всасывается оттуда в кровь, что позволяет избежать ряда неприятных побочных последствий.

Собрав демографические данные с 1676 по 1878 годы, норвежские ученые обнаружили, что длительность жизни людей, родившихся в годы максимальной солнечной активности, в среднем на 5.2 года меньше, чем у людей, родившихся в годы солнечного минимума. Этот эффект сильнее выражен среди девочек, чем среди мальчиков. Данные охватили 8600 человек из двух групп населения – бедной и зажиточной и показали, что эффект был сильнее среди бедняков. Рождаемость среди бедных женщин, родившихся в годы солнечного максимума тоже оказалась существенно ниже. Авторы полагают, что причиной этого явления могло быть у-ф излучение Солнца, которое в годы максимума энергичней разрушало важную при беременности фолиевую кислоту.

Рафаил Нудельман
"Окна", 27.08.2015