Происхождение жизни. Следующие миллиарды лет

Как и обещали, мы продолжаем серию интервью о происхождении жизни. Первое было с Михаилом Гельфандом, второе — с Александром Марковым. Теперь главный редактор Борис Штерн беседует с Михаилом Никитиным, написавшим знаменитую книгу как раз на данную тему.

Загадочные пятна на кольце вокруг черной дыры

В апреле 2017 года коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) — Телескоп горизонта событий — провела серию наблюдений центральных объектов галактики М87 и нашей Галактики (радиоисточник Sgr А*). Оба этих объекта — сверхмассивные черные дыры, которые видны благодаря излучению стягивающегося в них вещества. Телескоп горизонта событий — это совокупность разбросанных по Земле микроволновых телескопов миллиметрового диапазона…

Догадка о дофамине и сознании

Большую часть жизни мы пребываем в сознании (или оно пребывает в нас), возможно, именно поэтому так трудно дать ему определение. По словам Зигмунда Фрейда, «можно не пояснять, что понимается под сознанием, это и так совершенно понятно». Когда же мы все-таки пытаемся как-то определить понятие сознания, мы говорим о восприятии, чувствах, памяти, внимании, мышлении, действии и даже об удовольствии, но все эти аспекты сознательного опыта не определяют сути сознания…

Происхождение жизни. От РНК‑мира к белкам

Сейчас будет редкое зрелище. Главный редактор (Борис Штерн) будет пытать своего зама (Михаила Гельфанда), причем главный редактор — в качестве студента, зам — в качестве профессора. Мы начинаем довольно большую серию интервью и статей с довольно простым месседжем: когда плохо вокруг тебя и тебе самому, иногда очень полезно вернуться к основам и освежить систему координат. Поэтому мы будем говорить о таких фундаментальных вещах, как происхождение жизни, ее ценность, Вселенная, экзопланеты, возможность колонизовать другие миры и так далее.

Самые яркие магниты Вселенной: реальность или иллюзия?

Я часто ловлю себя на мысли, что астрофизика — преимущественно наблюдательная наука в том смысле, что теории нередко приходится догонять наблюдения, а удачное наблюдение может взбудоражить и перевернуть целую область. Хорошим примером является неожиданное открытие в 2014 году нейтронных звезд в ультраярких рентгеновских источниках, что перевернуло наше представление о том, насколько яркими могут быть нейтронные звезды, а объяснение этого феномена по-прежнему является вызовом теоретикам. Но давайте по порядку.

На пыльных марсианских тропинках

Марсоход Perseverance, созданный Лабораторией реактивного движения NASA, был запущен к Марсу 30 июля 2020 года в рамках миссии Mars 2020. Он совершил посадку в кратер Езеро 18 февраля 2021 года. Вездеход снабжен несколькими фото- и видеокамерами, двумя микрофонами, новейшими научными инструментами (включая рентгенофлуоресцентный спектрометр, георадар и ультрафиолетовый рамановский спектрометр), а также пятисуставным роботизированным манипулятором. В число задач, стоящих перед Perseverance, входит отбор проб камней и марсианского грунта…

Вглубь темных веков

Темные века в истории Вселенной — это время после эпохи рекомбинации, которая сама по себе очень хорошо видна в космическом микроволновом (реликтовом) излучении до появления большого числа галактик и квазаров — от 380 тысяч до примерно 500 млн лет. Первые 100 млн лет после рекомбинации во Вселенной просто нечего было видеть — вся она почти равномерно была заполнена нейтральным газом. После 100 млн лет появились первые звезды и их скопления, потом мелкие, потом более крупные галактики: рост неоднородностей и формирование структур шло от малых к большим масштабам.

Простой механизм формирования первой континентальной коры

Лабораторные эксперименты позволили объяснить, как образовалась первая континентальная кора на Земле и, возможно, на Марсе.

Дофамин и счастье

«Животные счастливы в той степени, в какой они здоровы и имеют достаточно пищи. Кажется, что и у людей должно быть так…» — этими словами Бертран Рассел начинает свою книгу «Завоевание счастья». Действительно, обладание жизненными благами по широко распространенному мнению является одним из основных источников счастья. Блага эти в нейробиологии собирают под общим именем: вознаграждение. Это понятие, имеющее столь большой вес в формуле счастья, связано с дофамином. Но ставили ли исследователи прямой вопрос о связи счастья и дофамина?

Специалисты ВШЭ оценили связь между психическими последствиями COVID‑19

Тревожность, депрессия и нарушения сна после COVID-19 тесно связаны, выяснили исследователи из Центра нейроэкономики и когнитивных исследований ВШЭ и их коллеги из Центральной государственной медицинской академии. Врачам стоит учитывать эту связь и бороться с этими симптомами вместе, а не по отдельности. Подробности ученые изложили в статье в журнале Neuroscience and Behavioral Physiology.

Новые варианты: чего ждать от SARS-CoV‑2 в ближайшем будущем

Хотя в последний месяц коронавирус почти пропал из новостной повестки, а в Москве и других российских городах отменили масочный режим и другие коронавирусные ограничения, уходить SARS-CoV-2 не спешит. На большей части России, по данным Оперштаба, темпы заражения держатся на уровне более 150 случаев на 100 тыс. населения в неделю.

Весь мир — нейросеть

За неделю до того дня, когда стало казаться, что весь мир — это война, мы записали интервью с физиком из Национальных институтов здоровья (NIH, США) и Института перспективных исследований Дулута (США) Виталием Ванчуриным, который считает, что весь мир — это нейросеть. Об этой гипотезе и совместной работе с Михаилом Кацнельсоном, Юрием Вольфом и Евгением Куниным над статьями о теории обучения и эволюции он рассказал Наталии Деминой.

Фиаско Роскосмоса

Российская космонавтика оказалась заложницей геополитической обстановки, и теперь однозначно можно сказать, что ее история разделилась на две совершенно различные части: до 24 февраля 2022 года и после. Это очень важно для населения России, так как десятилетиями у нас было два главных повода для гордости: победа в Великой Отечественной войне и успехи в космонавтике. Попробуем разобраться, какие последствия для космической отрасли и космических программ России будет нести специальная военная операция в Украине.

От альфы до омикрона

Блогеры шутят, что «спецоперация» на территории Украины мгновенно вылечила население Земли от COVID-19. Это, конечно, не так. Хотя, действительно, в большинстве европейских стран после всплеска, вызванного штаммом омикрон, начался спад, Москва вышла на значения ежедневных новых случаев, сопоставимые с прошлой весной, до первой из дельта-волн. А вот, например, в Гонконге и Новой Зеландии омикроновая волна только началась — число новых случаев стремительно растет. При этом в Гонконге растет и смертность…

При чем тут климат

В мире происходит борьба идей, которая не позволяет людям жить в добром согласии, хотя для этого есть все условия. Когда я принялась за эту статью, событие, опрокинувшее мир, еще не произошло. Я собиралась написать о борьбе идей, которые не позволяют человечеству принять единственно правильное решение в климатическом кризисе, хотя для этого есть все условия, — о феномене, который знаменитый Майкл Манн назвал новой климатической войной.

Вся наша жизнь — задачи по оптимизации

Разговор о новой теории, объединяющей теорию эволюции, теорию обучения и статистическую термодинамику, мы продолжаем с Михаилом Кацнельсоном, лауреатом премии Спинозы и Гамбургской премии по теоретической физике, профессором теории конденсированного состояния Университета Радбода (Неймеген, Нидерланды), членом Королевской академии наук и искусств Нидерландов и Европейской академии. Беседовала Наталия Демина.

Жизнь как многоуровневое обучение

В феврале 2022 года в PNAS вышли две концептуальные статьи о теории эволюции «К теории эволюции как многоуровнему обучению» и «Термодинамика эволюции и происхождение жизни». Их авторы — физики Виталий Ванчурин и Михаил Кацнельсон, а также биологи Юрий Вольф и Евгений Кунин. Предлагаем вниманию читателей беседу Наталии Деминой с вед. науч. сотр. Института здравоохранения США, членом Национальной академии наук США, членом Американской академии искусств и наук, иностранным членом РАН Евгением Куниным.

Александр Дубынин: Нас объединяет страсть к полевому изучению природы

Лауреатом премии РАН за лучшие работы по популяризации науки в номинации «Лучший проект поддержки гражданской науки (citizen science)» стал руководитель экспертной инициативной группы «Открытая лаборатория природоохранной биологии», мл. науч. сотр. лаборатории географии и экологии биоразнообразия Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (по 1 февраля 2022 г.) Александр Дубынин. Публикуем ответы Александра на вопросы ТрВ-Наука.

Квантовые компьютеры

Интервью с Валерием Рязановым, профессором Московского физико-технического института, сотрудником Российского квантового центра, заведующим лабораторией сверхпроводимости Института физики твердого тела РАН, и Олегом Астафьевым, профессором Лондонского университета Royal Holloway, заведующим лабораторией квантовых процессов МФТИ. Вопросы задавал Борис Штерн. Видеозапись интервью см. на YouTube-канале ТрВ-Наука.

«Правила жизни» лета 2030 года: уехал из крупного города в пятницу на дачу — спас соседа

На такой мысленный лозунг вполне может навести весьма интересная статья «Эффекты передвижения людей на климат городов Восточного Китая» (“The effects of human movements on urban climate over Eastern China”) в журнале Nature Urban Sustainability. В ней авторы скрупулезно проанализировали ежегодный климатический эффект оттока населения из крупных городов во время китайских постновогодних каникул Spring Festival (SF)…

Газлайтим ждуна, или «Словарь перемен 2017–2018»

Газлайтинг, ждун, ёлкфри, жиза, пониженная социальная ответственность, майнинг… Недавно вышел в свет «Словарь перемен 2017–2018» (его составитель — писательница и филолог Марина Вишневецкая): новая порция выражений, мемов, слов и словечек, появившихся в наши смутные дни. Дни, конечно, всегда смутные, просто речевые клише — устойчивые сочетания слов типа того же «смутные дни» — часто сами лезут под руку. Особенно на пике своей популярности, когда, кажется, так говорят и пишут буквально все.

Краткий курс истории Вселенной

После нескольких заметок по космологии было бы полезно совершить беглый экскурс по всей истории Вселенной — от Большого взрыва до наших дней. Впрочем, оставим за кадром то, что было до Большого взрыва, — космологическую инфляцию: там слишком много возможностей, которые заслуживают отдельного курса.

Есть ли вода на Марсе, нет ли воды на Марсе…

В стародавние времена (точнее, в конце 1990-х годов), когда я отвечал за наполнение раздела новостей в журнале для любителей астрономии «Звездочет», я сходу отметал сообщения двух видов — «Разрешена загадка нагрева солнечной короны» и «Доказано существование воды на Марсе». Сейчас считается надежно установленным, что в далеком марсианском прошлом существовала эпоха более мягкого климата, в которой на поверхности Красной планеты существовали не только реки, но и стоячие водоемы. Однако эта благодать закончилась довольно давно…

Жизнь на Земле еще 800 млн лет назад оставалась примитивной

Вопрос о том, в какой именно момент земной истории уровень атмосферного кислорода стал достаточным для поддержания сложных форм жизни, относится к числу ключевых проблем земной эволюции. В ходе нового исследования удалось выяснить, что повышение уровня кислорода происходило параллельно с эволюцией и расширением сложных эукариотических экосистем. Новые результаты представляют собой самое убедительное доказательство того, что чрезвычайно низкие уровни кислорода долгое время накладывали критически важное ограничение на земную эволюцию…

Ученые выяснили, почему при COVID‑19 пропадает обоняние

COVID-19 приводит к потере обоняния из-за активности иммунных клеток, которые вмешиваются в работу важных для восприятия запаха генов. К такому выводу пришла команда исследователей под руководством специалистов Нью-Йоркского и Колумбийского университетов. Статья ученых опубликована в журнале Cell.

Пятикратное эхо вулкана

15 января 2022 года примерно в 04:15 по Гринвичу (UTC) в тихоокеанском архипелаге Тонга произошло взрывное извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай. Оно уничтожило двухкилометровую перемычку между островами Хунга-Тонга и Хунга-Хаапай, образовавшуюся в ходе предыдущих извержений, и породило цунами, вызвавшее серьезные разрушения на главном острове архипелага. Звук взрыва был слышен на Аляске, в 9 тысячах километров. Позже в этот день метеостанции в разных точках земного шара зафиксировали всплески атмосферного давления, очевидно связанные с извержением…

Перспективы физики частиц и «висячие концы» Стандартной модели

О том, как обстоят дела в современной физике частиц, с Валерием Рубаковым, физиком-теоретиком, академиком РАН, докт. физ.-мат. наук, беседовал Борис Штерн.

Найдены биомаркеры, предсказывающие тяжелое течение COVID‑19

На риск опасных осложнений при COVID-19 могут указывать сразу несколько факторов — недостаточная выработка антител в начале болезни, избыток усиливающих воспаление рецепторов и дефицит определенных сахаров на поверхности антител, выяснила команда специалистов из Стэнфордского университета и других исследовательских центров. Подробности ученые изложили в статье в журнале Science Translational Medicine.

Телескоп «Джеймс Уэбб»

25 декабря в 12:20 UTC с космодрома Куру во Французской Гвиане стартовала ракета-носитель Ariane-5 с космическим инфракрасным телескопом «Джеймс Уэбб» на борту (James Webb Space Telescope, JWST). Долгожданный аппарат успешно вышел на орбиту и спустя 27 минут после старта отстыковался от второй ступени ракеты, чтобы в течение месяца самостоятельно продолжить свой путь к точке Лагранжа L2 системы Земля — Солнце, находящейся в 1,5 млн км от Земли в сторону от Солнца.

Александр Цетлин: «Биостанция — место, где ты сам можешь поставить себе задачу и сам ее решить»

Как полюбить червей и посвятить им карьеру, на какие задачи переключились специалисты по сравнительной анатомии, зачем нужны биостанции и как они формируют студентов? Об этом, а еще о нравах современных студентов и необходимых качествах начальника биостанции беседовали профессор Александр Цетлин, докт. биол. наук, директор Беломорской биологической станции МГУ, и Михаил Гельфанд. Материал подготовлен в рамках цикла «Разговоры за жизнь» в партнерстве со Сколтехом.

Сквозь бюрократию, туманы и очистки, или О начале моей первой поездки в Антарктиду

28 декабря. Ночь. Я пишу эти строки, находясь на корабле «Академик Трёшников» в менее чем 500 морских милях от порта Кейптаун, где мы должны сделать запланированную остановку перед тем, как отправиться к берегам самого южного континента Земли, к Антарктиде. За бортом тепло, днем даже жарко, и совсем не верится, что в родном Петрозаводске –10° и снег, а в Апатитах, где я живу и работаю последние два с половиной года, вообще больше 20° мороза…

Сайга восстанавливается. Что делать дальше?

«Они повсюду», — так гласит запись из моего полевого блокнота, сделанная весной 2018 года. Тогда мне довелось в качестве журналиста принимать участие и оказывать посильную помощь в мероприятиях по мониторингу окота (отела) сайгака в волго-уральской популяции. На тот год численность популяции сайгака во всем Казахстане (где обитает большая часть мировой популяции) составляла чуть более 200 тыс. особей. Но сайгак — это удивительное животное, способное в кратчайшие сроки восстанавливать свою численность (такова уж его стратегия), — не перестает удивлять…

Наступит ли разрядка хаббловской напряженности?

Скорость расширения Вселенной выражается постоянной Хаббла со странной, исторически сложившейся размерностью. Эта величина выведена из данных по реликтовому излучению, полученных космическими микроволновыми телескопами WMAP и «Планк», к которым добавлены данные наземных микроволновых телескопов и оптических цифровых обзоров неба. Но несколько лет назад группа Адама Рисса совершенно другим методом получила заметно большее значение постоянной Хаббла…

«Омикрон» и вакцины

Количество и доля заразившихся «омикроном» растут, но достаточного массива данных, который бы позволил оценить, насколько снизилась в отношении В.1.1.529 эффективность вакцин, всё еще нет. Но ученые — люди креативные и всячески пытаются придумать способ прикинуть, до каких значений может упасть этот параметр. Для этого они создают модели, основанные на данных о предыдущих штаммах.

Исследования Солнечной системы — 2021/2022

С конца 1950-х годов автоматические межпланетные станции являются основным источником информации о телах Солнечной системы. Осуществлены пролеты, выход на орбиту искусственных спутников, доставка вещества на Землю, на поверхности некоторых тел работают самоходные аппараты. О событиях уходящего 2021 года и о том, что запланировано в этой связи на 2022 год, мы расскажем в нашем обзоре. Речь пойдет о Солнце, больших планетах, их спутниках, астероидах и космическом пространстве за орбитой Нептуна.

Варп-двигатель — космический Тянитолкай

Относительно недавно, в 1994 году, Мигель Алькубьерре предложил новый способ перелетов, который (пока лишь в теории) позволяет свободно перемещаться в любых направлениях без предварительного строительства кротовой норы — пространственно-временного тоннеля. Мигель так наглядно объясняет свою идею: позади космического корабля пространство раздувается, а спереди, наоборот, сжимается. За счет этого корабль может перемещаться вперед со сколь угодно большой скоростью относительно внешних наблюдателей…

О способах, сроках и проблемах разработки нефтяных месторождений

С 1960-х годов мне приходится заниматься оценкой эффективности инвестиционных проектов, а с начала этого тысячелетия — оценкой эффективности проектов разработки нефтяных месторождений. На первый взгляд в этой работе есть только две задачи — выяснить, эффективен ли предлагаемый проект, и выбрать лучший из нескольких имеющихся вариантов проекта. Однако на второй взгляд проблем здесь оказывается намного больше. Постараюсь о них рассказать, избегая технических подробностей, за что заранее прошу прощения у геологов, технологов и экономистов.

Штамм омикрон: Don’t Panic!

Все спрашивают экспертов, что будет, насколько тяжелый ковид вызывает омикрон, как быстро он распространяется и обойдет ли вакцинный иммунитет, и эксперты отвечают: надо набраться терпения, для получения надежных данных необходимо время. Время нужно для наблюдения за больными. Эта история началась буквально только что…

Спящие крендели Дагестана

Что увидит обычный человек, взглянув на горы? Нагромождение камней, красиво изломанных ущельями и обрывами. Геолог на месте гор видит море. Многие миллионы лет на дне накапливались илы, пески и глины, которые окаменели, а затем силами горообразования были подняты из глубины наружу. И теперь бывшее морское дно разноцветными слоями смотрит с обрывов…

Новая бездна научного обмана

Широкое использование различного программного обеспечения для поиска заимствований в текстах за последние годы привело к резкому сокращению масштабов прямого плагиата в академических публикациях. Однако систематический поиск заимствованных рисунков, графиков и таблиц с численными данными до сих пор оставался за рамками технических возможностей. Это удалось «Диссернету» лишь летом 2021 года: на нашу голову свалилась гора любопытнейшей информации, кто у кого, откуда и каким образом утащил последовательные цепочки цифр…

Москва — потерянный ребенок западноевропейской цивилизации

Над москвичами в России принято посмеиваться. Между тем на протяжении многих лет коренными москвичами считали себя не более 28% населения столицы, ибо в городе на перекрестке торговых путей приезжих жителей испокон веков было больше, чем урожденных. Когда же Москва обрела те черты, которые, как невидимый скелет, держат ее историческую часть и всю Россию? Об этом по гамбургскому счету с археологом, членом-корреспондентом Российской академии наук Леонидом Беляевым поговорила Ольга Орлова.

Космический Дубай

25–29 октября в Дубае состоялся 72-й Международный астронавтический конгресс (IAC-2021), на который собрались около 4000 делегатов со всего мира, представляющие почти все космические агентства, крупные космические корпорации, небольшие стартапы. В связи с пандемией часть участников следила за мероприятиями онлайн. Традиционно программа конгресса состояла из трех основных частей: выставки, публичных пленарных выступлений и сессии научно-технических докладов для специалистов. Мероприятия проходили во Всемирном торговом центре Дубая (DWTC).

Новый метод уточнения статистики заражений SARS-CoV-2

В Nature Communications вышла очень интересная работа группы биоинформатиков, которые научились предсказывать истинное число заразившихся SARS-CoV-2, ориентируясь только на данные расшифрованных геномов, которые во множестве выкладываются в открытые базы. То есть буквально глядя на буковки A, U, G и C, из которых составлены РНК-геномы коронавируса, ученые могут сказать: скажем, в Дании явно болело в 1,5 раза больше народу, чем зарегистрировано в официальной статистике.

Гуманитарная наука — это Манхэттенский проект

Продолжаем серию публикаций из серии «Заметки филолога» об изучении угрожаемых арамейских языков на Ближнем Востоке. Алексей Огнёв вновь побеседовал с Сергеем Лёзовым, профессором Высшей школы экономики, о текущем этапе работы. По традиции сохраняем оригинальную пунктуацию в авторизованном тексте интервью.

Конференция по радиобиологии на склоне вулкана Арагац

В начале октября в Армении прошла конференция «Современные проблемы генетики, радиобиологии, радиоэкологии и эволюции», посвященная Николаю Тимофееву-Ресовскому. Вообще-то она должна была пройти год назад, в 120-летний юбилей ученого, но была перенесена из-за пандемии. Пандемия не завершилась, но конференция всё равно состоялась, хотя состав очных участников был урезан. Конференция — регулярная, проходит раз в пять лет в разных местах…

Масс-спектрометрия: от вирусологии до археологии

Определить, из каких молекул и атомов состоят вещества, — одна из главных научных задач, которая стояла перед человечеством. Подход к ее решению ученые нашли в начале XX века, когда появилась масс-спектрометрия. Как это работает? Рассказывает член-корреспондент РАН, полный профессор Сколтеха и заведующий лабораторией масс-спектрометрии Сколковского института науки и технологий Евгений Николаев, гость программы «Гамбургский счет» научной журналистки Ольги Орловой на ОТР.

Как деревья «обманывают» законы физики

Именно так называлась очередная лекция, прошедшая в рамках проекта «Открытые лекции Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН». «Возможно, моя лекция даст вам больше вопросов, чем готовых ответов, — предупредил собравшихся слушателей в начале своей лекции канд. биол. наук, ст. науч. сотр. ИЦиГ, преподаватель НГУ Алексей Дорошков, — что, на самом деле, естественно для науки. Кроме того, хочется обратить внимание собравшихся, что многоклеточность в ходе эволюции появлялась несколько раз. И растения — совершенно независимая относительно животных эволюционная ветвь такого существования…»

Твердотельная половина Нобелевской премии по физике

Формулировка Нобелевской премии по физике 2021 года замечательна по своей бессодержательности. Не менее бессмысленна и формулировка конкретного достижения Джорджо Паризи, получившего ½ премии: «за открытие взаимодействия неупорядоченностей и флуктуаций в физических системах от атомарного до планетарного масштабов». Паризи не занимался ни атомами, ни планетами. Однако ему действительно принадлежит очень важное достижение в теоретической физике — он сделал первый значительный шаг в создании теории спиновых стекол и других неэргодических систем…

Нобелевка за фундаментальную климатологию

Ни для кого не секрет, что разные области науки по-разному успешны в «нобелевском смысле». Это не хорошо и не плохо — так устроен мир, и в частности, мир последних штрихов в списках претендентов на самую успешную научную премию на планете. И в этом плане так популярная в газетных заголовках 2021 года родная для меня климатология довольно малоуспешна — чаще всего на события Нобелевской недели метеорологи/климатологи смотрят «со стороны»…

Революция достоверности

11 октября 2021 года были объявлены лауреаты премии по экономике имени Альфреда Нобеля, учрежденной Государственным банком Швеции. Ими стали американские ученые — 65-летний профессор Калифорнийского университета в Беркли Дэвид Кард (David Card) (1/2 денежной составляющей премии) за «его эмпирический вклад в экономику труда», а также разделившие другую половину премии — 61-летний профессор MIT Джошуа Энгрист (Joshua Angrist) и 58-летний профессор Стэнфордского университета Хидо Имбенс (Guido Imbens) «за их методологический вклад в анализ причинных взаимоотношений».

Нобелевка за тепло, холод и механическую силу

Член-корреспондент РАН Павел Балабан (Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН) рассказал ТрВ-Наука о лауреатах Нобелевской премии 2021 по физиологии и медицине.