Новая ветвь человечества, лунная гонка и бетонные батарейки: новости науки

Приключения на Лунном полюсе

Главная научная новость последней недели — успешный старт «Луны-25». Но радоваться рано, ведь самое трудное — мягкая посадка в районе Южного полюса Луны, которая планируется 21 августа или немного позже. Наша прошлая миссия на Луну, «Луна-24», была целых 47 лет назад, все придется отрабатывать заново. А в полярных зонах никто вообще не садился.

Автоматическая межпланетная станция «Луна-25» отправилась к Южному полюсу Луны, где много льда, чтобы искать воду, ценные редкоземельные элементы, изучать реголит (лунный грунт) и экзосферу Луны — разреженную газовую оболочку из пылинок и плазмы.

Человечеству важно понять, сколько там воды, насколько она распространена — это не только водой будущие лунные базы обеспечит, но и кислородом, а потом и водородным горючим. Если «Луна-25» удачно сядет, то начнет копаться в реголите рукой-манипулятором, а потом анализировать добытое. В этом огромном холодильнике должны миллионы лет сохраняться и всякие сложные молекулы, принесенные кометами со льдом.

Автоматическую межпланетную станцию разработало НПО имени Лавочкина, а приборы для нее — Институт космических исследований РАН. Одновременно с «Луной-25» к Южному полюсу Луны летит индийская автоматическая станция «Чандраян» с луноходом на борту.

Возможно, в конце августа мы увидим снимки с полярной Луны.

Для кого старается природа

Фрукты вырабатывают побольше спирта специально для млекопитающих. По данным недавнего исследования, в спелых плодах, которые едят млекопитающие, больше алкоголя, чем в тех, которые привлекают птиц. Например, плоды ямайской сливы содержат 1,5% этанола, а гуавы — только 0,7%.

Выяснилось, что 78% видов фруктов содержат поддающиеся измерению концентрации этанола, который образуется при ферментации фруктовых сахаров дрожжами. То есть речь о взаимовыгодной коэволюции представителей трех царств: растений, животных и грибов-дрожжей.

Уровень этанола увеличивается по мере созревания плодов — обычно его до 2% во фруктах, но бывает и 8%, а в нектаре — до 4%. В итоге фруктоядные подвергаются хроническому воздействию низких уровней этанола. Авторы вспоминают исследования пагубных последствий для здоровья животных от хронического потребления алкоголя. Особенно у многих видов приматов существенным компонентом рациона стали фрукты на поздней стадии ферментации (то есть с самым значительным количеством этанола). Любовь к спиртному намного древнее человечества.

А птицы не так расположены к алкоголю. Может, из-за того, что это критично для полета? Растения нашли другие способы привлекать их: делать плоды яркими, контрастными и маленькими.

Еще один человеческий вид

Палеоантропологи пришли к выводу, что загадочный череп ребенка, найденный в 2019 году в Китае, не принадлежит ни к одному известному человеческому виду.

Черепу 300 000 лет. В тот период наши предки сапиенсы едва появились в Африке, а Китай заселяли наши дальние родственники, денисовцы, столь же мозговитые, как и мы. В это время на территории Китая уже жили потомки древних, более примитивных переселенцев — эректусов, людей прямоходящих, покинувших Африку первыми, еще 2 млн лет назад.

Найденный череп имеет очень архаичные черты (отсутствие подбородка), но лицо похоже на современное. Лица такого типа были только у сапиенсов, неандертальцев и денисовцев — трех высших ветвей человечества, обладавших большим мозгом и развитой культурой.

Анализ белков, выделенных из кости, показал сходство черепа с денисовцами. Предполагают, что эта новая ветвь человечества образовалась благодаря гибридизации двух других — скорее всего, денисовцев с эректусами. Различать отдельные ветви человечества становится все труднее — они не эволюционировали по отдельности, скорее, это была сеть пересекающихся популяций, которые постепенно становились все более похожими на современных людей.

И немалую роль в нашей эволюции играла гибридизация, недаром у нас есть неандертальские гены, а у многих и денисовские. Скоро может выясниться, что кто-то сохранил и гены эректусов.

Заряженный бетон

Изобретение бетона — одно из фундаментальных открытий, изменивших цивилизацию. Прошли тысячи лет, и случился новый прорыв — появился железобетон. Есть надежда, что ждать третьего прорыва пришлось совсем недолго: добавив сажи в обычный бетон, инженеры MIT превратили фундамент дома в суперконденсатор, или в пауэрбанк для хранения большого количества электроэнергии. Анализ текстуры супербетона показал, что углерод из сажи, вступая в реакцию с водой и цементом, создает фракталоподобную электропроводящую углеродную сеть, которая пронизывает несущую матрицу из цемента. В этой фрактальной сети из сажи и аккумулируется энергия.

Хранение электричества — одна из главных проблем при использовании возобновляемых источников энергии. Работа ветряков и солнечных батарей напрямую зависит от погодных условий или времени суток, а суперконденсатор в фундаменте заботливо накопит энергию от солнечной батареи за день и отдаст при необходимости.

И не только дома нуждаются в энергии. Дороги из супербетона смогут накапливать энергию, например, от ветряков по обочинам и бесконтактно подзаряжать электромобили во время движения.

Где прячут скелеты тираннозавров

Немецкие палеонтологи пересчитали поголовье тираннозавров. Они водились в Северной Америке всего два последних миллиона лет мелового периода, перед метеоритом — 68–66 млн лет назад. Вышло, что за типичный год конца мела по Америке разгуливало до 20 000 тирексов, а за всю историю этого прославленного рода — 1,7 млрд.

Это, конечно, всего лишь уязвимая для критики модель (уже не первая, уточненная), основанная на исследованиях окаменелостей и массе допущений. В формулы этой модели входят такие любопытные параметры, как максимальная продолжительность жизни (28 лет), возраст половой зрелости (15 лет, но об этом спорят), число яиц в кладке (там тоже бурная дискуссия, считается, что тираннозавриха откладывала до трех яиц за одну кладку и заводила до трех кладок за всю жизнь, но автор этого исследования считает, что яиц было намного больше).

Повезло нам видеть их только в кино. Но, кстати, где все эти гигантские скелеты? На сегодняшний день найдены кости около сотни тирексов, а целых скелетов — штук 30. Где остальные 1,7 млрд? Тут палеонтологи начнут скучно объяснять, что для окаменения костей нужны особые условия, иначе они, как и прочие ткани организма, постепенно сгнивают.