Что такое черные курильщики

Черные курильщики

Гидротермальные источники срединно-океанических хребтов («Чёрные курильщики») — действующие на дне океанов многочисленные источники, приуроченные к осевым частям срединно-океанических хребтов. Из них в океаны поступает высокоминерализованная горячая вода. Их вклад в тепловой поток Земли составляет порядка 20 %, ежегодно из них истекает порядка 3,5×10 9 тонн высокоминерализованной горячей (350 °C) воды через чёрные курильщики, и порядка 6,4×10 11 тонн из низкотемпературных источников (20 °C).

Гидротермальные океанические источники выносят растворённые элементы из океанической коры в океаны, изменяя кору и внося весьма значительный вклад в химический состав океанов. Совместно с циклом генерации океанической коры в океанических хребтах и её рециклирования в мантию, гидротермальное изменение представляет двухэтапную систему переноса элементов между мантией и океанами. Рециклированная в мантию океаническая кора, видимо, ответственна за часть мантийных неоднородностей.

Гидротермальные источники в срединно-океанических хребтах — среда обитания необычных биологических сообществ, получающих энергию из разложения соединений гидротермальных флюидов. В океанической коре, видимо, находятся самые глубокие части биосферы, достигающие глубины 2500 метров.

Вклад в тепловой поток

Гидротермальные источники вносят значительный вклад в тепловой баланс Земли. Под срединными хребтами мантия подходит наиболее близко к поверхности. Морская вода по трещинам проникает на значительную глубину, там путём теплопроводности нагревается мантийным теплом и кристаллизуется в магматических камерах. Нагретая вода расширяется, устремляется к поверхности и там изливается из источников различного типа.

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Черные курильщики» в других словарях:

КУРИЛЬЩИКИ — «КУРИЛЬЩИКИ», подводные образования вокруг выходов из ложа океана термальных вод. «Черные курильщики» встречаются вдоль границ тектонических плит, где выходят на поверхность рудоносные горячие флюиды (см. ФЛЮИД). На глубине до нескольких… … Энциклопедический словарь

Химическая эволюция — или пребиотическая эволюция этап предшествовавший появлению жизни[1][2][3], в ходе которого органические, пребиотические вещества возникли из неорганических молекул под влиянием внешних энергетических и селекционных факторов и в силу… … Википедия

Первичный суп — Химическая эволюция или пребиотическая эволюция первый этап эволюции жизни, в ходе которого органические, пребиотические вещества возникли из неорганических молекул под влиянием внешних энергетических и селекционных факторов и в силу… … Википедия

Пребиотическая эволюция — Химическая эволюция или пребиотическая эволюция первый этап эволюции жизни, в ходе которого органические, пребиотические вещества возникли из неорганических молекул под влиянием внешних энергетических и селекционных факторов и в силу… … Википедия

Гордон (телепередача) — У этого термина существуют и другие значения, см. Гордон. Гордон Жанр Научно популярные и философские беседы Автор(ы) Александр Гордон Режиссёр(ы) Леонид Гюне Производство НТВ Ведущий(е) … Википедия

Микроорганизмы — Clostridium botulinum (окраска генциановым фиолетовым) возбудитель ботулизма Микроорганизмы, (микробы) собирательное название группы … Википедия

Позднепалеоценовый термальный максимум — Изменения климата за последние 65 млн лет. Виден резкий пик температур на границе палео и эоцена, 55 млн лет, он называется палеоцен эоценовым термальным максимумом (PETM) Позднепалеоценовый термальный максимум (в англоязычной литературе… … Википедия

Поздне-палеоценовый термальный максимум — Изменения климата за последние 65 млн. лет. Виден резкий пик теператур на границе палео и эоцена, 55 млн лет, он называется палеоцен эоценовым термальным максимумом(PETM) Позднепалеоценовый термальный максимум (в англоязычной литературе Paleocene … Википедия

Поздне-плиоценовый термальный максимум — Изменения климата за последние 65 млн. лет. Виден резкий пик теператур на границе палео и эоцена, 55 млн лет, он называется палеоцен эоценовым термальным максимумом(PETM) Позднепалеоценовый термальный максимум (в англоязычной литературе Paleocene … Википедия

Восточно-Тихоокеанское поднятие — Восточно Тихоокеанское поднятие подводный срединно океанический хребет в Тихом океане. Активная сейсмическая зона. Именуе … Википедия

Источник

Что такое белые и черные курильщики?

Планета Земля – удивительна и многообразна, поэтому в некоторых природных явлениях люди находили сходство с человеком. Когда был открыт первый гидротермальный источник, который испускал огромные клубы дыма, то человек решил сравнить это чудо с курящим человеком.

Так, и появились белые и черные курильщики. Многие читатели сайта хотели узнать об этом необычном гейзере, поэтому мы подготовили интересную статью, из которой можно узнать все о черных и белых курильщиках.

Как образуются белые и черные курильщики?

Необходимо понять, что такое белые и черные курильщики и чем они отличаются друг от друга. Устройство Земли предполагает, что магма, находящаяся в ядре планеты, должна периодически выплескиваться наружу. Подобные расщелины образовываются как на суше, так и внутри океанов.

Курильщики представляют собой извергающиеся гейзеры. Единственное отличие от гейзеров в том, что вода выбрасывается в океан, а не на сушу. Выброс происходит под действием высокого давления.

В зависимости от веществ, содержащихся в выбрасываемой жидкости, курильщики делятся на черных и белых:

Научное название – гидротермальные источники. В основном они образуются в сейсмически активных зонах, где подвижны тектонические плиты.

Видео взято с канала: Арсен Денека

Процесс образования происходит следующим образом:

История открытия гидротермальных источников

Теперь давайте перейдем к истории возникновения черных курильщиков. Где-то на дне океана, в неизведанных глубинах, куда до 20 века не ступала нога человека располагаются гидротермальные источники. Впервые в 1986 году их открыла команда Джеймса Роберта Балларда, работающая в Институте океанографии Скриппса. Находка была настоящей сенсацией для научного мира в области геологии.

Исследование подводного мира на столь большой глубине стало возможным после изобретения специального батискафа, которое назвали «Алвин». Устройство управляется двумя людьми, и может спокойно опуститься в океан до 4,5 километров.

Место открытия – острова Галапагоса. Именно там на расстоянии двух километров были обнаружены во множественном количестве первые гидротермальные источники. Именно огромные клубы дыма скрывали от исследователей настоящий глубоководный мир. Сейчас ученые активно изучают мировые океаны в поисках новых открытий.

Местоположение известнейших курильщиков

Всего сейчас открыто около 500 источников. Среди них есть легендарные объекты, которые прославились на весь мир. К подобным источникам относят:

В основном поиски подобных мест ведутся в срединно-океанических хребтах, так как именно в этой зоне наблюдается сейсмически активная зона.

Есть ли жизнь в гидротермальных источниках?

До открытия черных курильщиков ученые считали, что на дне океана жизни не может быть. Причиной подобных суждений являлось то, что для развития биологических организмов необходим свет солнца, которого не может быть на расстоянии двух километров.

Тем более, что низкая температура воды препятствует нормальному развитию. Но при более детальных исследованиях в 80х годах прошлого века именно в гидротермальных источниках были найдены живые существа.

Теплая вода, насыщенная разнообразными минералами, является идеальным местом для проживания подводных видов простейших организмов.

Видео взято с канала: Студия ИОРАН

Ведь именно здесь есть обеспечение хорошим питанием. Наиболее часто встречаются следующие виды:

Поэтому на вопрос, есть ли жизнь в черных курильщиках можно смело отвечать да!

Роль черных, белых курильщиков в океане

Нельзя недооценивать роль гидротермальных источников в океане. Ведь сегодня они служат источником развития жизни на большой глубине. Более того в дальнейшем подобные месторождения железных руд могут стать пригодны для использования в промышленности.

Пока это сложно, так как не разработан аппарат, позволяющий поднимать большое количество металла со дна. Многие ученые со всего мира изучают это необыкновенное явление.

Заключение

Черные и белые курильщики – это интересный объект, представляющий высокий интерес у ученых. Еще не раскрыты все тайны, которые хранятся на дне океана.

Тем не менее сделанное открытие помогает сделать предположение о том, что позволяло формироваться первым простейшим организмам, ведь неспроста их называют оазисы жизни.

С уважением Аманда Харшман!

Источник

Черные курильщики Мирового океана

В 1977 году группа ученых работала в экспедиции на Галапагосском рифте (океанском разломе в 400 километрах от одноименных островов). Они проводили траление на глубине 2-3 километров, а затем изучали попавшиеся глубоководные формы жизни. По началу улов был небогат, что, в принципе, было ожидаемо. Но очередной трал принес неожиданно богатую добычу: множество желтых медуз, моллюсков в толстостенных раковинах, креветок и рыб нескольких видов. Откуда такое «бурление» жизни на глубине 2400 метров, в довольно холодной воде, без света и под огромным давлением? Что еще интереснее, планктона, которым могли бы кормиться пойманные обитатели океана, в трале практически не было. И в качестве «вишенки на торте», вместе с известными науке животными, в нем оказались доселе невиданные – метровые белые трубки, из которых торчали красные щупальца. Эти существа назвали вестиментиферами.

Для того чтобы разобраться, что же там такое творится на глубине, в том же году была организована новая экспедиция, уже с глубоководным батискафом «Элвин». Именно ее участники – биологи и геологи – открыли необычное природное явление: на дне рифта было несколько конусовидных образований из которых поднимался… черный дым.

Ученые довольно быстро разобрались, что это фонтаны горячей воды (градусов 300-400), насыщенной половиной таблицы Менделеева (в основном сульфидами металлов). Но за ними так и закрепилось название «черные курильщики». Спустя несколько лет были найдены похожие образования, которые выделяли горячую воду (температурой около 100 градусов), не насыщенную минералами и потому – белого цвета. Как вы, наверное, догадались, их назвали «белыми курильщиками».

Что же это такое, откуда и зачем взялось и почему вызывает интерес ученых? Давайте разбираться, тем более, за прошедшие десятилетия о них удалось узнать немало.

Так что же такое «курильщик». Это гидротермальный источник, по своему строению ближе всего к гейзерам.

Понятно, почему «курильщиками» интересуются геологи. В частности, они изучают процессы нефтеобразования, которые протекают в некоторых из них. Но не меньший интерес к ним проявляют биологи.

Помните, с чего мы начали? Трал с глубины принес неожиданно богатый улов. Оказалось, что в окрестностях фонтана глубоководного кипятка бурно развивается жизнь, причем, достаточно специфическая. Активно изучать ее начали в конце прошлого века, после создания специальных глубоководных управляемых аппаратов. Миниатюрные подводные лодки позволили исследователям погружаться на глубины в несколько тысяч метров, своими глазами видеть дно и собирать образцы грунта с помощью механических манипуляторов.

Более подробно об этой экосистеме уже писали на Pikabu, поэтому не буду плодить повторы, а размещу ссылку на этот пост. Добавлю от себя, что большинство обитателей этого неуютного уголка нашей планеты толком пока не изучено. Так что работы хватит не на одну диссертацию. Не зря говорят, что мы знаем об океанских глубинах куда меньше, чем об околоземном пространстве.

Источник

Жизнь во тьме: «Черные курильщики»

Черные курильщики — это гидротермальные источники воды на дне океанов. Глубина их залегания — от двух до пяти тысяч метров. На дне океана в рифтовых долинах срединных океанических хребтов сквозь толщу коры вырываются под давлением струи очень горячей воды. Это та вода, которая по трещинам проникла в океаническую литосферу и там разогрелась за счёт вулканического тепла до 300–400 градусов. По пути в ней растворилось много сероводорода, сульфидов и оксидов металлов, твёрдые частицы которых, выпадая при охлаждении воды, придают ей черную окраску. Поэтому вырывающиеся из литосферы струи воды напоминают клубы чёрного дыма, за что они и получили своё название. Постепенно в процессе охлаждения твёрдые частицы оседают и формируют вокруг водяных фонтанов конические трубы. Их высота достигает нескольких десятков метров. Пейзаж напоминает огромную фабрику на дне океана, из многочисленных труб которой валит чёрный дым.

Серьезные исследования чёрных курильщиков стали возможны только после создания специальных глубоководных управляемых аппаратов. Миниатюрные подводные лодки позволили исследователям погружаться на глубины в несколько тысяч метров, своими глазами видеть дно и собирать образцы грунта с помощью механических манипуляторов. И тут океанологов ждал сюрприз — в рифтовых зонах на огромной глубине были найдены настоящие оазисы с богатой фауной. Обычно на больших океанских глубинах, куда никогда не проникает солнечный свет, численность и биомасса животных очень малы. А рифтовые зоны с их горячими вулканическими газами и высокими концентрациями ядовитых химических соединений тем более, как казалось, должны быть долинами смерти среди и так не слишком богатых жизнью морских глубин. Однако первые же фотографии, сделанные исследователями через иллюминаторы подводных аппаратов, показали колоссальное обилие живых существ вокруг курильщиков. Все вместе они образуют вокруг курильщика целостную иерархическую экосистему, в которой различные виды животных связаны между собой питательной цепочкой. В самой верхней части дымохода курильщика температура равна примерно 350–200 градусов. Там практически никто не живёт.

Пониже, где стенки трубы имеют толщину 4–6 см, а температура равна 100–120 градусам, живут бактерии. Сплетения миллиардов бактериальных клеток, способных, как ни странно, выживать при столь высоких температурах, образуют так называемые маты или подушки площадью до нескольких квадратных метров и толщиной в несколько сантиметров.

Ниже, при температуре 50–80 градусов, бактерии вытесняются помпейскими червями. Это единственные животные на Земле, способные выживать при таких высоких температурах. Тело червя находится в трубке и имеет длину около 12 сантиметров. Они окрашены в ярко-красный цвет, что обусловлено чрезмерно высоким содержанием гемоглобина в их крови. Ученые назвали их помпейскими червями потому, что они, как и жители древних Помпеев в Италии, живут на краю вулкана, который может в любое мгновение погубить их. Сверху на них постоянно сыпется «пепел» курильщика. А между помпейскими червями ползают мелкие кольчатые черви, которые выискивают покинутые хозяевами пустые трубки, чтобы поселиться в них.

Ещё ниже, в отдалении от устья курильщика, там, где температура опускается ниже 40 градусов, видны сплетения белых трубок гигантских (до 2,5 м) червей с ярко-алыми щупальцами. Эти черви живут в хитиновых или белковых трубках, которые нижней частью прикреплены к поверхности трубы курильщика. Их алые щупальца, наполненные кровью, висят сверху наподобие бороды. Отсюда и название такого типа червей: погонофоры — несущие бороду. А открытую на чёрных курильщиках разновидность погонофор назвали вестиментиферами.

Далее пространство вокруг трубы курильщика на несколько десятков метров заселено огромными двустворчатыми моллюсками длиной 30–40 сантиметров. Между моллюсками и в зарослях трубок ползают тысячи белых крабов и слепых раков, миллионы креветок и т. д.

Гигантские двустворчатые моллюски.

На вершине экологической пирамиды курильщиков находятся хищники — глубоководные осминоги и хищные рыбы термарцесы (адские церберы). Медленно и уверенно плавают они вокруг в поисках крабов или креветок на обед.

Термарцес Цербер (адский цербер).

Красота и богатство сообществ черных курильщиков, резко контрастирующие с бедным и однообразным населением ложа океана, так поразили исследователей, что некоторые из гидротермальных оазисов называются в научной литературе весьма поэтично: «Райский сад», «Розовый сад» и т. п. Но возникает вопрос: каким образом поддерживается жизнь в этих райских садах, куда не проникает солнечный свет и которые полны ядовитых с нашей точки зрения веществ? Это сероводород, сульфиды тяжёлых металлов, углекислый газ и т. д. Их концентрация в водах курильщика превышает концентрацию в обычной морской воде в сотни миллионов раз. Для наземных организмов и тех, что живут в океане в поверхностном слое, это было бы смертельно. А животные курильщиков спокойно выживают в такой среде. Добавим к этому высокие температуры и сверхвысокие давления, царящие на глубине океана. Сейчас учёные уже знают ответ на этот вопрос.

Оказалось, что основой жизни в курильщиках являются бактерии. Эти бактерии не совсем обычные. Сами они живут за счёт того, что поглощают из воды сероводород и перерабатывают его химическим путём. Эти химические реакции идут с выделением энергии подобно тому, как при горении топлива выделяется тепло. Дальше с помощью этой энергии бактерии синтезируют из углекислого газа и воды питательные органические вещества, подобно тому, как это делают растения в наземных сообществах. Только растения используют для этого не химическую энергию, а лучистую энергию солнца. Процесс образования питательных органических веществ в зелёных частях растений из углекислого газа и воды с помощью солнечной энергии называется фотосинтезом. В отличие от этого, способ синтеза питательных органических веществ бактериями за счёт энергии химических реакций получил название хемосинтез. Эти питательные вещества в первую очередь поддерживают жизнь самих бактерий. Затем бактериями питаются другие, более крупные и высокоорганизованные члены сообщества.

Всего открыто около 500 различных видов животных, и для 80 % из них нет аналогов на поверхности океана. Важным также оказался тот факт, что, возможно, именно в зоне таких вот курильщиков когда-то давным-давно и зародилась жизнь. А это, в свою очередь, позволяет предположить, что наличие подобных образований на других планетах может сигнализировать о наличии на них жизни.

Статья очень интересная, но я бухой и, надеюсь, Вы простите меня за тупую шутку.

Так описано будто вчера узнали, а инфе уже не меньше десяти лет 🙂

«Важным также оказался тот факт, что, возможно, именно в зоне таких вот курильщиков когда-то давным-давно и зародилась жизнь.»

Нужен пост про белых курильщиков!

Вот там наверное и скрываются чуждые нам формы жизни, которые, будучи вытащенными на поверхность, могут уничтожить всё живое.

Смех сквозь слезы: 5 научных фактов о щекотке

Вы будете смеяться, но банальный на первый взгляд механизм щекотки для научного сообщества — один большой вопрос. В настоящее время проделана масса исследований на основе которых существует ряд объяснений природы этого чувства, но ни одна до сих пор не является основной. Может ли человек пощекотать себя сам, почему мы смеемся от щекотки, кто менее восприимчив к этому ощущению, есть ли у животных такой же механизм и как лабораторные крысы смеются, когда их щекочут — не без помощи науки попытаемся разобраться в этих и других «щекотливых» вопросах.

Почему мы боимся щекотки

По одной из версий — это защитный механизм нашего тела, безусловный рефлекс, который достался нам от животных более низкого класса. Смысл прост: щекотка нужна для быстрого обнаружения и устранения насекомых с наиболее уязвимых участков тела, а не для издевательств над друзьями. Также ученые полагают, что щекотка — один из побочных рефлексов, который возник в ходе развития нашей центральной нервной системы. Это своеобразный ответ организма на прикосновение к участкам с большим количеством нервных окончаний и кровеносных сосудов (ступни, живот, подмышки и другие наиболее «щекотливые» места), пограничная реакция между основными типами контактного воздействия (лаской и болью).

Почему мы смеемся от щекотки

Вопрос на миллион долларов. Зачастую процесс щекотания вызывает отрицательные эмоции, может быть даже неприятным и болезненным. Стало быть, в этот момент нам должно быть не до смеха. Ученым удалось установить, что на щекотание в человеческом мозге реагирует сразу два участка: один, отвечающий за приятные ощущения, и второй, в ведении которого рефлекторная защитная функция. Некоторые ученые утверждают, что смех в случае с щекоткой — это своего рода прелюдия к плачу от дискомфорта или сильной боли, а масса невольных, нестройных отраженных движений в этот момент похожи на реакцию от сильной боли.

Интересный факт: при смехе (как от щекотки, так и от анекдота) человек не произносит ни слогов, ни отдельных букв. Связано это с тем, что в этот момент центры речи в человеческом мозге подавляются. Вот почему в приступе смеха нам так сложно выдавить из себя хоть слово.

В каком возрасте мы начинаем бояться щекотки

Учеными установлено, что чувствительность к щекотке есть даже у новорожденных, но только ближе к шести месяцам они начинают реагировать на нее улыбкой или смехом. Дело в том, что в самом начале жизни наш мозг не связывает ощущение щекотки с воздействием из окружающего мира, и только в процессе социализации у нас появляется специфический ответ на подобное воздействие. Кстати, психологи считают, что игривое щекотание ребенка родителями отлично способствует эмоциональному сближению.

В процессе жизни чувствительность к щекотке заметно снижается. Это связано с тем, что с возрастом сокращается общая тактильная чувствительность во всем организме.

Кто еще, кроме людей, чувствует щекотку

Ближайшие наши родственники — человекообразные обезьяны — тоже чувствуют щекотку, разве что реакция на нее у них слегка отличается, но так же имеет общие черты со смехом. Во время наблюдений за шимпанзе в конце 1980-х годов было установлено, что приматы-родители так же как и мы игриво щекочут своих детенышей.

Но самые большие фанаты щекотки — лабораторные крысы. Они готовы выполнять специальные задания чтобы их лишний раз пощекотали, плюс ко всему эти грызуны при щекотке издают определенный ультразвуковой сигнал с частотой 50 кГц. Этот сигнал является аналогом смеха, так как ассоциирован у крыс с игровым поведением.

Почему нельзя себя пощекотать

Если вы психически здоровый человек, то процесс самощекотания у вас закончится провалом. Все дело в том, что мозжечок нашего головного мозга очень точно определяет положение наших же конечностей, координаты которых незамедлительно сообщает в моторную зону коры. Там эта информация обрабатывается отделом, ответственным за осязание, и по результатам запускается процесс снижения активности. Ни к чему реагировать, ведь реальной угрозы от собственной руки нет. Но стоит кому-то другому пробежаться пальцами по вашим ребрам, как реакция будет незамедлительной. Механизм работает как часы, и пока ученым никак не удается его обмануть.

Это вовсе не значит, что никто не может сам себя пощекотать. На подобное способны больные шизофренией и те, у кого наблюдаются существенные повреждения мозжечка. В первом случае человек способен сам себя пощекотать при симптоме бреда, когда больному кажется, что кто-другой управляет действиями его рук, во втором — отсутствует или нарушена координация конечностей, то есть в кору не поступают данные о положении конечностей.

Автор Саша Эпштейн

Журнал «Популярная механика»

История одомашнивания кошек.

И кошки, и собаки — как прочие представители отряда хищных — происходят от примитивных, похожих на куницу млекопитающих миацидов. Детали разделения этих семейств пока еще плохо понятны, но примерно 40 млн лет назад в Северной Америке уже точно обитали предки псовых — прогеспероционы. Древнейшие предки кошачьих, проаилурусы (от греческого «аилурус» — «домашняя кошка»), появились в Евразии и на 10 млн лет позже. Между 10 и 8 млн лет назад из них выделились большие кошки, куда включают сегодняшних львов и тигров. Всего же в семействе образовалось восемь сохранившихся до сих пор линий. Судя по «генетическим часам», линия пумы, включая гепардов, отделилась около 6,7 млн лет назад, линия домашней кошки — 3,4 млн.

Их встреча с псовыми к этому моменту давно состоялась. Представители разных полушарий, те и другие быстро расселялись, образовав сложные и запутанные сети исторических миграций. Берингов пролив первыми пересекли кошки, явившись в Америку примерно 18,5 млн лет назад. Для местных собак встреча закончилась худо: из более чем тридцати аборигенных видов, обитавших тогда на континенте, выжило девять. Кошки оказались исключительными охотниками и сумели вытеснить конкурентов из большинства экологических ниш. Если подумать, это неудивительно. Во‑первых, они сильнее: скелетные мускулы кошек содержат намного больше «быстрых» мышечных волокон, способных к стремительному и мощному срабатыванию. Засадный, а не загонный тип охоты, спринт, а не марафонские дистанции псовых.

Во-вторых, у собак больше зубов — в среднем 42 против 30 у кошачьих. Часть из них сохранили поверхности, подходящие для перетирания твердых волокон, и собачьи нередко включают растения в состав своей обычной диеты. Зато исключительно острые кинжаловидные зубы кошек для этого никак не приспособлены, как и их кишечник, куда более короткий, чем у псовых. Они стопроцентные хищники, живущие на чисто мясной, белковой диете. Небольшое количество зубов позволило уменьшить размеры челюсти: морды кошачьих стали плоскими, а сила укуса увеличилась. Оснащены кошки и дополнительным оружием: в отличие от собак, их когти втяжные и не стачиваются на бегу, и они с большой тщательностью следят за остротой этих опасных инструментов. Неизвестно, чем бы закончилось древнее противостояние этих двух равно уважаемых семейств, если б рядом не появился новый герой, на этот раз урожденный африканец, человек разумный.

Собаки стали самым первым видом, прирученным человеком еще в эпоху палеолита, охоты и собирательства, задолго до доместикации лошадей и даже окультуривания злаков. С кошками все намного сложнее: собака помогает, лошадь перевозит грузы, корова дает молоко, но они не дают ничего. Поэтому долгое время существовали лишь гипотезы о том, как, почему, когда и где они начали жить рядом с людьми. Самой авторитетной была и остается версия «контроля за вредителями», которая связывает появление домашних кошек с неолитической революцией — развитием сельского хозяйства, появлением постоянных крестьянских поселений и необходимостью сохранения излишков продовольствия. Эти амбары и склады мигом стали предметом вожделения бесчисленных грызунов, а следом за ними пришли и кошки, став осторожными спутниками зарождавшейся цивилизации.

Так или иначе, это был союз по расчету: кошки, совершенно неспособные усваивать растительную пищу, получили право почти свободно разгуливать среди людей и с аппетитом уничтожать стаи кормящихся тут же вредителей. Поколение за поколением они становились все более терпимы к людям, однако необходимость добывать пищу не позволяла ослабнуть и инстинктам охотника. Даже сегодня, в отличие от большинства собак, обычная «квартирная» кошка вполне способна выжить самостоятельно. Возможно, что именно эта неувязка между ласковыми повадками и независимостью хищника-одиночки создает тот завораживающий контраст эмоций, который мы испытываем к ним.

Недаром именно люди, по‑видимому, первыми растопили лед в отношениях с кошками. 3600 лет назад жители Египта эпохи Нового царства начали изготавливать кошачьи скульптуры, а 700 лет спустя превратили кошек в официальный культ, связанный с Баст, богиней любви и домашнего очага. Активная торговля, которую вели египтяне, дала расселению кошек мощный толчок: с караванами и на кораблях они распространились по ближним и далеким странам.

В 2017 году появились результаты сравнения ДНК современных кошек и их древних собратьев, которые показали, что именно портовые города и торговые центры служили очагами их расселения. Здесь кошки были исключительно важны и пользовались всеми «домашними» правами, хотя в жилые комнаты и постели их не пускали еще, видимо, довольно долго. На средневековых портретах легко найти мужчин с борзыми и дам с горностаями, но кошки почти всегда присутствуют в жанровых сценках как простые кухонные воришки. Не видно на картинах и котов пятнистой окраски, продукта одомашнивания, который быстро «размывается» у диких животных. Такой вариант появляется только с эпохи Возрождения, а намеренные попытки разводить кошек в декоративных целях не делались вплоть до XIX века.

Века жизни бок о бок с человеком мало изменили дикую кошку, но история ее одомашнивания еще далеко не закончена. С некоторых пор даже взрослый и довольно злобный кот время от времени мурлычет. Эту детскую форму поведения они демонстрируют всю жизнь как проявление неотении, сохранения детских черт, обычного при доместикации животных. Но это лишь один пример: в последнее время человек особенно активно меняет и строение кошки, и окраску, стимулируя уже неслучайное сохранение мутаций и выводя самые необычные и дружелюбные породы. С тех пор как кошки поселились в комнате и освободились от необходимости самим добывать пищу, они продолжают терять черты великолепных хищников, но так же быстро приобретают характер замечательных сожителей.

Автор Роман Фишман

Если у эволюции и было определенное начало, то конца ей пока не предвидится. И человек вовсе не пассивный наблюдатель этого процесса. Наш вид эволюционировал активно и успешно, а распространение людей по всей планете, необходимость адаптироваться к разным климатическим условиям, местным болезням и диете лишь ускорило появление и отбор новых полезных признаков.

Некоторые из них, такие как наследственная серповидно-клеточная анемия, которая дает определенную устойчивость к заражению эритроцитов малярийными плазмодиями, закрепились у ряда отдельных популяций и народов, которые поколениями подвергались отбору, вызванному болезнью. Другие признаки — как, например, способность усваивать лактозу во взрослом возрасте — оказались полезны жителям самых разных регионов и распространились очень широко. Источники некоторых важных или просто интересных генетических вариантов удалось даже нанести на карту. Какие-то формы устойчивости возникли лишь в последние тысячелетия, а некоторые и вовсе заимствованы у других видов Homo.

Мутация обеспечила лучшее усвоение омега-3-ненасыщенных жирных кислот, которыми богата морская живность и рыба — основа диеты всех народов Арктики.

Различные мутации в гене лактазы произошли и закрепились независимо друг от друга на севере Европы и в Восточной Африке. Они позволяют ферменту не терять активность с возрастом и расщеплять лактозу, молочный сахар, обеспечивая дополнительный богатый источник пищи.

Гены GYPB, G6PD, HBB, GPYA

Целый набор изменений свойств эритроцитов, которые, как правило, ослабляют их функциональность и жизнестойкость, зато затрудняют заражение клеток малярийными плазмодиями. Под угрозой смертельной болезни пониженный тонус красных кровяных телец может оказаться приемлемой платой за дополнительную защиту от паразита.

У жителей долины Ганга обнаружилась мутация, меняющая активность калиевых насосов. Эти трансмембранные белки участвуют в межклеточных коммуникациях, и мутантная аллель позволяет им эффективнее бороться с вторжением в организм холерного вибриона.

Необычная мутация закрепилась у некоторых жителей аргентинских Анд: они поколениями вынуждены пить воду, богатую мышьяком, растворяющимся из окружающих пород. Видоизмененный фермент эффективно превращает его в метилированные продукты, которые могут выводиться из организма с мочой.

Гены CPT1A, LRP5, THADA, PRKG1

Изменения затрагивают гены, участвующие в регуляции метаболизма, а также в сокращении гладкой мускулатуры (PRKG1). Они позволяют организму лучше адаптироваться к жизни на холоде и экономить энергию.

Гены EGLN1, EPAS1, VAV3, ARNT2, THRB и др.

Различные генетические адаптации к жизни на высокогорье, зафиксированные у жителей Тибета, Анд и Эфиопского нагорья, помогают им переносить гипоксию. По некоторым данным, редкая аллель EPAS1 могла быть получена и вовсе от другого вида Homo — таинственных денисовцев.

Гены SLC24A5 (NCKX5), SLC45A2 (MATP), TYR

Полиморфизм этих трех генов считается ответственным за характерный светлый цвет кожи жителей Северной Европы. Например, мутация в SLC24A5, ведущая к тому, что аланин на 111-й позиции аминокислотной цепочки белка заменяется на треонин, считается ключевым фактором, который определяет цвет кожи большинства североевропейцев.

Гены DOCK3 (MOCA), CISH, STAT5, ARNT2, HESX1, POU1F1 и др.

Белковые продукты этих генов участвуют в работе сигнальных путей, необходимых для регуляции роста и развития организма. Различные мутантные аллели способствовали тому, что жителям Крайнего Севера преимущественно свойственен маленький рост, более подходящий условиям их жизни.

Роман Фишман. «Популярная Механика», «Элементы»,

«Генетические данные, полученные при анализе больших выборок из разных популяций, убедительно показали, что расхожее мнение о том, будто биологическая эволюция человека прекратилась, не более чем миф. Наша эволюция продолжается и сегодня. Это значит, что разные генетические варианты (аллели) по-разному влияют на эффективность передачи генов следующим поколениям, и поэтому частота встречаемости таких вариантов меняется от поколения к поколению. При этом биологическая эволюция современного человечества связана с его социально-культурной эволюцией и научно-техническим прогрессом, от которых зависит направленность отбора. Некоторые гены подвергались отбору у людей в различных экстремальных условиях в недавнем прошлом, но сегодня эти процессы уже не так актуальны. Среди генов, находящихся „под отбором“, оказались те, что влияют на наши поведенческие и когнитивные способности. Есть и тревожные тенденции, такие как достаточно убедительно документированный отрицательный отбор по интеллекту, начавшийся в последние 100–150 лет».

Существуют ли расы в биологическом смысле?

Что хранит в себе промилле?

XX век стал не только веком крушения колониальных империй, поражения нацизма и борьбы американских негров за гражданские права, но и временем революционных открытий в биологии, которые наконец-то прояснили механизм эволюции, а заодно и поставили на новом уровне вопросы о сходствах и различиях между представителями разных рас. Речь идет прежде всего об открытии генов и ДНК. С одной стороны, в результате этих открытий удалось выяснить, что геном всех людей на Земле — пигмеев, китайцев, норвежцев, папуасов — идентичен на 99,9%, а все различия между отдельными особями, этносами и расовыми группами приходятся на 0,1%. С другой стороны, появился соблазн выяснить, не прописаны ли в одном промилле генома некие существенные различия между отдельными этносами и, разумеется, расами. Причем речь шла не только о разнообразии фенотипа, но и о возможных различиях в интеллекте, способностях к обучению и развитию.

Интересно, что одно из самых нашумевших высказываний на эту тему принадлежало Джеймсу Дьюи Уотсону — американскому молекулярному биологу и одному из первооткрывателей ДНК. В частности, он сказал, что настроен весьма мрачно в отношении перспектив Африки, так как «вся наша (имелась в виду американская — О.М.) социальная политика основывается на факте, что их (африканцев — O.M.) интеллект такой же, как и у нас, в то время как все тесты показывают, что это не так». За эти высказывания Нобелевский лауреат подвергся остракизму и вынужден был неоднократно извиниться, однако дебаты вокруг интеллектуальных различий представителей разных рас время от времени все равно возникают.

Разбрелись и изменились

Но прежде чем рассуждать о тех или иных расовых различиях, стоит сначала задать вопрос: а есть ли вообще расы в биологическом смысле? С одной стороны, ответ кажется очевидным. Ну кто же не отличит конголезца от норвежца? С другой стороны, за все то время, когда наука заинтересовалась вопросами расовых различий, было предложено огромное количество расовых классификаций с числом рас от двух до пятнадцати и более, так что окончательной ясности в этом вопросе нет до сих пор. Первыми появились так называемые типологические концепции. Антропологи пытались выделить характерные признаки расы — форму носа, толщину губ, разрез глаз, а принадлежность к расе индивида определялась наличием или выраженностью отдельных признаков. К числу этих показателей относился, в частности, «черепной указатель» — отношение максимальной ширины мозговой коробки к ее максимальной длине.

Еще в XIX веке ученые пытались каталогизировать определяющие признаки той или иной расы. И хотя типологические концепции расы, приверженцами которых были антропологи прошлого, уступили место популяционным, работа этих исследователей не пропала даром.

С развитием биологической науки произошел переход от типологических концепций (наследием которых осталась каталогизация расовых признаков) к популяционным. В наше время расы рассматриваются как совокупность популяций, имеющих общее происхождение и, как следствие, набор общих фенотипических признаков.

Современные расы, во всяком случае европеоидная и монголоидная, а также входящие в их состав малые расы имеют достаточно недавнее происхождение. Как известно, неафриканское человечество происходит от небольшой группы людей, вышедших примерно 40−50 тысяч лет назад из Африки. Вскоре эта группа расселилась по огромной территории, и бывшие ее части надолго изолировались друг от друга. В условиях изоляции эти новые, еще более мелкие популяции подвергались действию отбора. Например, в северных широтах, где мало солнца, отбор поддержал мутации, уменьшающие выработку меланина и осветляющие кожу у потомков темнокожих африканцев. В горах дыхательная и кровеносная системы адаптировались к недостатку кислорода в воздухе. Причем, как считает известный российский антрополог Станислав Дробышевский, далеко не все эти мутации носили, подобно осветлению кожи, адаптивный характер. Они меняли облик людей, но закреплялись не благодаря отбору (ибо не давали никаких эволюционных преимуществ), а из-за малочисленности популяции и близкородственного скрещивания. К таким неадаптивным Дробышевский относит мутации, порождающие светлый цвет волос или эпикантус — глазную кожную складку у монголоидных народов. Распространенное мнение о том, что эпикантус якобы был поддержан отбором как защита роговицы от пыльных бурь, антрополог считает неверным, так как монголоиды возникли не в «пыльных» краях, и, напротив, обитатели пустынь вроде бедуинов вполне обошлись без эпикантуса.

В дальнейшем возникший в небольшой изолированной популяции набор фенотипических признаков по тем или иным причинам распространялся на обширных территориях, давая начало расе. Причем возникших таким образом расовых типов могло быть значительно больше, чем выделяется наукой в наше время. Просто его носителям, что называется, повезло в меньшей степени.

Не пчелы и не шимпанзе

Вроде бы все ясно: человечество расселялось по миру, родственные ветви расходились все дальше и дальше, появились расовые различия. Однако вопрос о том, существуют ли расы в биологическом смысле, остается предметом острых дискуссий. Дело в том, что понятие «раса», с одной стороны, обросло разного рода социально-историческими ассоциациями, а с другой, оно используется в биологии не только в отношении людей. Выделяются расы у шимпанзе, медоносных пчел и даже растений. В этом случае расами называют системы популяций в пределах одного вида, имеющие генетические и морфологические отличия от других подобных систем. При этом расообразование считается этапом возникновения новых видов.

Получается, что если расы есть и у людей, то между ними (расами) должны существовать серьезные генетические и морфологические различия, которые и определяют принадлежность к расе. Однако в современной антропологии, особенно западной, превалирует подход, утверждающий, что понятие расы у людей не может определяться биологически в том смысле, в каком это делается в отношении животных и растений. Во-первых, потому что генетические различия среди людей (те самые 0,1% генома) значительно меньше, чем расовые различия у тех же шимпанзе. Во-вторых, потому что представление о расогенезе как о древе, ветви которого разошлись раз и навсегда, неверно. Ветви эти многократно переплетались, что показывают исследования Y-хромосомных и митохондриальных гаплогрупп, наследуемых, соответственно, по мужской и женской линии. Например, Y-хромосомная гаплогруппа R1b наиболее распространена в Западной Европе, но также встречается практически по всему Старому Свету, включая Центральную Африку. Таким образом, считают сторонники данной точки зрения, различия между расами — это различия в частоте аллелей, то есть в присутствии одного варианта гена у большего или меньшего числа членов популяции. Причем никаких резких перепадов частот аллелей нет — между расовыми типами существуют переходные формы, в которых частота аллелей изменяется по градиенту, клинально. Кроме того, в современном динамичном мире происходят многочисленные миграции, заключаются межрасовые браки, и значительная часть населения Земли не может причислить себя к какой-то одной расе. В данной трактовке раса — это не что-то раз и навсегда отделившееся и генетически обособившееся, а некий «стоп-кадр», произвольно сделанный в непрерывном эволюционном процессе, то есть категория не столько биологическая, сколько социоисторическая.

С другой стороны, известно исследование, проведенное около десяти лет назад интернациональным коллективом при участии российского исследователя профессора Л.А.?Животовского. Учеными было отобрано более тысячи представителей различных этносов и рас из разных уголков мира. Исследовалось около 400 признаков (микросателлитных маркеров) ДНК из так называемых молчащих участков, то есть не ассоциированных ни с какими фенотипическими чертами. Эксперимент проводился вслепую: полученный у участников опыта генетический материал сортировался по расам и регионам исключительно на основе знаний о принадлежности того или иного мутировавшего сателлитного маркера. Далее на полученную карту наложили данные о реальных людях — «владельцах» ДНК, и выяснилось, что «молчащие» участки весьма красноречиво и достаточно точно указывают на расу и место происхождения каждого индивида. Таким образом, несмотря на «путешествия» по миру отдельных гаплогрупп, геном хранит память о древних ветвях разделившегося на расы человечества.

Результаты этого исследования если и противоречат пониманию расы как чистой социально-исторической условности, то никоим образом не отменяют того факта, что расогенез не привел к появлению среди людей рас-субвидов, которые могли бы в конце концов подвигнуть род людской к распаду на отдельные виды. Напротив, мы, скорее, удаляемся от такой перспективы.

В Соединенных Штатах, где по известным историческим причинам проблеме взаимоотношения рас уделяется особое внимание, неоднократно обсуждались тесты IQ, при прохождении которых белые в среднем показывали более высокие результаты, чем афроамериканцы. Возражения против подобной интерпретации IQ-тестов выглядят следующим образом. Во-первых, в среднем более высокие результаты белых не отменяют того факта, что какое-то количество чернокожих участников теста показали лучшие результаты, чем какое-то количество белых, но никто этих белых не считает генетически ущербными. Во-вторых, то или иное интеллектуальное различие между представителями разных рас, народов, местностей, да и просто соседей по подъезду нет нужды обязательно сводить к генам. То, что мы называем менталитетом, во многом формируется национальными традициями, социальным положением и другими социокультурными факторами. В любом случае генов, отвечающих, скажем, за склонность к абстрактному мышлению, наукой не обнаружено. И значит, генетическое различие между расами по признаку уровня интеллекта не может считаться научным фактом.

Статья «Расы: раздельно или слитно?» опубликована в журнале «Популярная механика» (№146, декабрь 2014).

Источник