Восстание гигантов, раскол Европы и пересчет черных дыр: новости науки

Достучаться до сознания в коме

До недавнего времени ученые полагали, что в состоянии комы у больных практически отсутствует сознание. Но недавно вышла статья об исследовании сознания таких пациентов, кажется, важнейшая из когда-либо выходивших. Первое большое международное исследование в нескольких клиниках установило, что по крайней мере четверть людей «в коме», внешне никак не реагирующих на обращенные к ним слова, на самом деле находятся в сознании. Они не могли, скажем, дважды моргнуть или поднять большой палец вверх, когда их об этом просили, но неоднократно демонстрировали мозговую активность, когда их просили представить, что они двигаются или занимаются спортом.

Получается, среди таких людей гораздо больше, чем мы привыкли думать, запертых в своем обездвиженном теле, но все осознающих, понимающих, что говорят им родственники и друзья. Такое состояние называют когнитивно-моторной диссоциацией.

Исследование включало 353 человека, обездвиженных поражениями мозга, вызванными, например, травмой, сердечным приступом или инсультом. Из них 241 не смогли отреагировать ни на один из ряда стандартных тестов на реакцию, остальные 112 смогли.

Исследователи следили за активностью мозга участников с помощью МРТ и ЭЭГ. Во время каждого сканирования всем испытуемым было предложено представить, что они играют в теннис или сжимают и разжимают руку. Команды повторялись непрерывно в течение 15–30 секунд, затем следовала пауза; затем упражнение повторялось, — всего 6–8 сеансов команд.

В итоге, из физически не реагирующих людей около 25% показали мозговую активность на уровне, который, по мнению исследователей, свидетельствует о том, что они находятся в сознании. Пишут, что в тестах намеренно была установлена очень высокая планка для регистрации активности мозга, — даже из тех 112, что сумели физически отреагировать на тесты, только около 38% показали постоянную активность сознания. Исследователи считают, что при такой высокой планке для регистрации мозговой активности, эти результаты, вероятно, еще недооценивает долю людей в сознании среди физически не реагирующих пациентов.

«Мы очень мало знаем о траекториях восстановления сознания с течением времени и при различных травмах мозга», — сетуют исследователи. Понятно, что главная надежда тут — на нейроинтерфейсы, подобные тем, что разрабатывает сейчас  Neuralink Илона Маска. Но в первую очередь необходимо научиться выявлять людей, которые кажутся невосприимчивыми к внешней стимуляции, но находятся в сознании.

Как раскололась Европа

Когда первые люди современного типа пришли в Европу (по недавним данным — 55 000 лет назад), там было холодновато, но не то чтоб совсем вечная мерзлота. Считается, что уже началось последнее оледенение, Вюрмское, но до 30 000 лет назад было сравнительно тепло: некоторыми исследователями период от 57 000 до 30 000 лет назад даже рассматривается как полноценное межледниковье — оттепель между двумя разными ледниковыми периодами, подобная той, во времена которой живем мы. А 30 000 лет назад ударили лютые морозы, и они становились все злее с каждым тысячелетием, пока оледенение не достигло максимума 25 000–20 000 лет назад, когда большая часть северной и центральной Европы была покрыта ледниками.

Как охотники-собиратели пережили все это? По данным недавнего исследования почти все они вымерли. Международная группа ученых проанализировала зубы 450 человек, живших в Европе между 47 000 и 7 000 лет назад — это необыкновенно большая выборка для палеоантропологических исследований (все потому, что зубы сохраняются намного лучше, чем другие части скелета). Результаты исследования показали, что целых 20 000 лет (с 47 000 до 28 000 лет назад) популяции на западе и востоке Европы были тесно генетически связаны. Эти данные согласуются с археологическими находками, очень сходными в разных концах Европы. 

Это время граветтийской культуры, которую некоторые археологи называют «первой общеевропейской культурой». Граветтийцы вырезали из бивня мамонта скульптуры животных и так называемых «палеолитических венер» — женские фигурки с преувеличенными грудями и ягодицами, — их находят всюду от Испании до России.

Роль связующего пространства играла протянувшаяся через весь юг Евразии Великая степь, которая тогда была «мамонтовой степью», — очень плодородной экосистемой, своего рода северной саванной, по которой бродили большие стада копытных.

Но 28 000 лет назад усиление холодов все изменило. Население начинает стремительно сокращаться, а в Западной Европе по данным этого сравнения зубов, оно вскоре совсем вымирает и заменяется новыми мигрантами из Восточной Европы. По данным другого недавнего исследования, выполненного палеоантропологами Тюбингенского университета , это произошло только с людьми, пытавшимися укрыться от холода на территории Италии, а спасавшиеся на юге Испании и Франции пережили холода и когда ледник отступил, вернулись на север, создав мадленскую культуру, прославившуюся шедеврами пещерной живописи. Но потом все равно их заместили мигранты с Балкан, лучше приспособленные к охоте в лесах и к жизни в теплом климате.

Дальнейшее наступление ледников раскололо Европу: в период с 28 000 до 14 700 лет назад генетических связей между западом и востоком больше не прослеживается, и в обоих регионах происходит сильнейшее сокращение численности населения, запертого в «рефугиумах» (климатических убежищах на самом юге у моря), что приводит к их генетическому и культурному обособлению, а еще к общему уменьшению генетического разнообразия. 

А когда температуры стали постепенно повышаться, ледники отступили, степная и лесная растительность вернулась, ранее заброшенные территории снова стали пригодны для заселения. И примерно 14 700 лет назад миграции между западом и востоком Европы возобновляются, как и рост численности населения. Но это уже две ощутимо разные Европы — Западная и Восточная (тут важно учесть, что современные народы не являются потомками тех людей, население Европы практически полностью сменится еще пару раз: когда придут земледельцы с Ближнего Востока, и когда на повозках, запряженных лошадьми, приедут праиндоевропейцы из восточных степей).

В черных дырах всей темной материи не спрятать

Опубликованы результаты большого эксперимента по поиску первичных черных дыр в ближайших окрестностях нашей галактики.

Первичные черные дыры — объект очень интересный, хотя и существующий больше в теории, чем в наблюдениях. Они могли появиться в первые моменты после рождения мира, из-за неравномерности плотности расширяющейся Вселенной. Первичные черные дыры родились даже до первых атомов. А потом были сотни миллионов лет, когда звезд еще не было, и Вселенная представляла из себя мир черных дыр.

Это в теории. А на практике для отлова черных дыр у ученых не так давно появились детекторы гравитационных волн, и они уже выявили во Вселенной популяцию черных дыр, не похожих на те, что наблюдаются в Млечном Пути (то есть, на редкие черные дыры звездной массы и на сверхмассивную черную дыру в центре галактики). Но об их происхождении продолжают спорить. Да и масса их непонятна — может, там вдали редкие сверхмассивные дыры, а может — очень много совсем маленьких (возможно, в мире есть несметное множество микроскопических черных дыр, аналогичных элементарным частицам).

Многие астрофизики предполагали, что именно в первичных черных дырах прячется вся темная материя. Поиск темной материи — одна из главных проблем нынешней научной картины мира: ведь судя по вращению галактик и тех же черных дыр, в окружающем нас мире материи в пять раз больше по массе, чем мы видим.

А теперь, наконец, перейдем к нынешнему эксперименту. Есть еще один способ найти черную дыру — она искривляет проходящий мимо свет, создавая эффект «гравитационного линзирования». В течение 20 лет проект Optical Gravitational Lensing Experiment искал такие космические линзы в Большом Магеллановом Облаке, анализируя кривые блеска почти 80 миллионов звезд в этой небольшой галактике, спутнике нашего Млечного пути.

И каковы же результаты? Спрятанных от наших глаз сверхогромных масс, искажающих свет, проект не обнаружил (а методика поиска надежная). Всего в Большом Магеллановом Облаке нашлось 13 гравитационных линз, — астрофизики рассчитали, что создающие их массы образуют лишь 1% от искомой массы темной материи. Придется искать ее дальше, а пока наблюдения показывают, что черных дыр совсем не так много, чтобы спрятать такое количество материи.

Восстание гигантов

В Помпеях раскопали еще одно помещение с трагической историей. В комнате многоквартирного дома-инсулы нашли кровать, сундук, стол с мраморной столешницей, бронзовый канделябр, посуду, — и два скелета.

В этой комнате от извержения пытались укрыться мужчина и женщина, вскоре они потеряли возможность выйти, потому что соседнюю комнату засыпало пемзой, а потом их убил пирокластический поток. Мужчина погиб на полу, женщина — лежа на кровати, собрав вокруг себя свои маленькие сокровища — немного золотых, серебряных и бронзовых монет, и ювелирные украшения ー золотые серьги и жемчуг.

Как обычные люди, не знавшие об извержениях вулканов, воспринимали все это? Археологи приводят описание Кассия Диона: «Так день превратился в ночь и свет во тьму. Одни думали, что Гиганты вновь подняли восстание. Многие видели в дыму огромные фигуры, всем был слышен трубный звук. Другим казалось, что весь мир поглощается хаосом и огнем».