10 тайн природы, которые удалось разгадать только в прошлом году
Над разгадкой этих загадок учёным пришлось побиться
Самые захватывающие тайны науки — не те, которые мы уже знаем, а те, до которых ещё не дошли. В конце концов, если бы наука уже дала ответы на все существующие вопросы, то прогресс бы давно остановился. Некоторые вопросы остаются без ответа дольше других — для ответов нужны правильные технологии, гении или просто удача. Но рано или поздно эти ответы появятся, поскольку мы почти каждый день
открываем новые тайны.
1. Происхождение фолклендской лисицы
Истреблённая в 1876-м году фолклендская лисица была единственным млекопитающим, жившим на Фолклендских островах, открытых исследователями в XVII-м веке. Лисицы были удивительно дружелюбными, почти ручными, и потому получили прозвище «глупые собаки с юга». Их присутствие на островах ставило в тупик натуралистов, включая Чарльза Дарвина, который задавался вопросом, как только один вид млекопитающих мог оказаться так далеко от материка.
Исследование, опубликованное в журнале «Nature», раскрыло эту тайну. Ранее учёные считали, что лисица отделилась от своих родственников на материке 330 тысяч лет назад, но анализ ДНК показал, что их пути разошлись только около 160 тысяч лет назад во время ледникового периода, когда мог существовать ледяной мост от Аргентины до островов.
2. Маленькие ракообразные совершенно не похожи на взрослых особей
Cerataspis monstrosa — это вид ракообразных, открытых около 180-ти лет назад. Нашли их в виде личинок в кишечнике рыб, видимо, питавшихся ими. Взрослых особей обнаружить не удалось, и ключом к разгадке стал анализ ДНК.
Профессор Кейт Крандалл (Keith Crandall) из Университета Джорджа Вашингтона сделал анализ ДНК существа, получившего название «личинка монстра» из-за своей необычной внешности, и обнаружил что это — личиночная форма абсолютно другого вида, Plesiopenaeus Armatus. Учёные упустили из виду эту возможность, потому что взрослая форма глубоководных креветок выглядит совершенно иначе.
Достать образцы было трудно, поскольку эти креветки живут очень глубоко в Атлантическом океане. Профессору Крандаллу удалось разгадать почти 200-летнюю тайну благодаря удаче в поисках новых образцов и новым методам анализа, разработанным за последние десять лет.
3. Возможно, саскуеханноки не были каннибалами
Саскуеханноки были индейским племенем, имевшим крайне плохую репутацию среди европейских переселенцев. Считавшихся жестокими каннибалами саскуеханноков обвиняли в истреблении своих соседей, людей Шенк Ферри (Shenk Ferry). Эприл Бэзоу (April Beisaw), антрополог из Колледжа Вассара, считала, что такая репутация, возможно, приписывается племени несправедливо на протяжении сотен лет, поэтому решила проверить, была ли кровавая бойня на самом деле.
Она и два помогающих ей магистранта приступили к изучению всех доступных доказательств. После изучения более чем двух тысяч экспонатов и записей из нескольких музеев она не обнаружила никаких доказательств существования какой-либо вражды или насилия между двумя племенами. Вероятно, легенда служила оправданием для поселенцев, на самом деле истребивших племя саскуеханноков. Бэзоу надеется, что её работа поможет «переписать» историю туземцев.
4. Где расположена челюсть спиральнозубой акулы?
Геликоприон представляет собой удивительную акулоподобную рыбу, отличительной особенностью которой является спиральная челюсть. Окаменелая челюсть в форме странной спирали впервые была обнаружена в 1899-м году. С тех пор учёные строили многочисленные догадки, какому существу мог принадлежать этот вихрь острых, как бритва, зубов.
Особенно интересно было выяснить, как выглядел обладатель челюсти — от кончика носа до кончика хвоста. Если вы введёте в поисковой строке слово «геликоприон», то почти на всех найденных вами фотографиях будет изображена акула, чья нижняя челюсть закручивается вниз от тела как циркулярная пила.
Теперь учёные смогли воспользоваться методом компьютерной томографии, чтобы отсканировать изображение ископаемого в высоком разрешении и построить на основании полученных данных 3D-модель её черепа. Они обнаружили, что челюсть полностью находилась внутри рта, являя собой некую «зубную фабрику» в задней части нижней челюсти, и совсем не выглядывала из пасти наружу.
Несмотря на то, что тайна раскрыта, 100 лет гипотез оставили нам огромное количество иллюстраций того, что могло бы оказаться одним из самых смешных творений природы.
5. Почему кораллы пульсируют?
Жан-Батист Ламарк был одним из первых учёных, занявшихся изучением кораллов в XIX-м веке. Одна из тайн, с тех пор и до недавнего времени остававшаяся нераскрытой, — почему некоторые виды кораллов пульсируют.
Это движение, в котором их цветовидные области то открываются, то закрываются, требует много энергии, так что для подобного поведения должны быть веские основания. Медузы, единственные кроме кораллов животные, пульсирующие подобные образом, используют этот механизм для передвижения и ловли добычи, но кораллы не двигаются и не охотятся.
С помощью инфракрасной камеры учёные обнаружили, что кораллы пульсируют 95% времени, отдыхая только полчаса в день. С помощью специального устройства, позволяющего детально рассмотреть движение воды вплоть до отдельных мелких частиц, учёные обнаружили, что движение кораллов препятствует возникновению сточных вод вокруг кораллов. Также благодаря пульсации уровень кислорода в воде вокруг кораллов остаётся низким, повышая эффективность фотосинтеза в водорослях, используемых кораллами в пищу.
6. Грибок, ставший причиной Ирландского картофельного голода
В 1845-м году на Ирландию обрушился Великий картофельный голод, что привело к гибели 750-ти тысяч человек, и ещё два миллиона несчастных были вынуждены покинуть свою родину. Тем не менее, штамм, ответственный за гибель урожая, до недавнего времени оставался неизвестным. Учёные полагали, что причиной был грибок, известный как штамм УС-1, но недавний анализ показал, что это различные виды грибка, существовавшие десятилетия назад, но ныне исчезнувшие.
Учёные смогли проанализировать фрагменты ДНК из засушенных растений возрастом от 120-ти до 170-ти лет. Они надеются, что исследования внесут новый вклад в знание о том, как появляются патогены растений, что в конечном итоге поспособствует борьбе с болезнями растений и сохранению полезных культур в будущем.
7. Дилемма Дарвина
Дилемма Дарвина, или тайна кембрийского взрыва, относится к периоду времени, когда около 500 млн лет назад, согласно палеонтологической летописи, внезапно появилось огромное разнообразие живых организмов. Дарвин назвал это событие «необъяснимым», но выразил надежду, что в будущем тайна будет раскрыта.
Креационисты часто оперируют этим фактом как доказательством против теории эволюции. В исследовании, опубликованном в сентябре этого года, австралийские учёные утверждают, что нашли истинную версию событий, часто называемых «Эволюционным Большим Взрывом».
Учёные использовали передовые методы математического моделирования и детального анализа окаменелостей и выяснили, что в какой-то момент эволюция могла ускориться. Этим и объясняется почти внезапное по геологическим меркам появление живых организмом (под «внезапным» в данном случае понимаются несколько десятков миллионов лет). Эта скорость, по подсчётам учёных, вполне согласуется с теорией Дарвина.
8. Секретный код основателя Род-Айленда
Основателем Род-Айленда был Роджер Уильямс. В последние годы жизни у него появилась привычка делать на полях книги «Эссе о примирении различий между христианами» пометки на различные темы. К сожалению, он изобрёл свой собственный набор символов, которые никто, кроме него, не понимал, так что 300-летний текст расшифровать не удавалось никому.
Заинтересованные в раскрытии тайны преподаватели поставили перед студентами задачу декодирования книги. Группа студентов во главе с математиком провела систематический анализ символов. Начальный статистический анализ был неудачным, но затем один из студентов догадался, что Уильямс создал свой код на основании сокращений, которые узнал от судебных стенографистов в Англии. Это новое понимание привело к полной расшифровке его заметок, посвящённых, по всей видимости, исторической географии, медицине и крещению младенцев.
9. Как вращается Земля?
В 1692-м году Эдмонд Галлей, открывший комету Галлея, впервые обнаружил, что геомагнитное поле Земли вращается в западном направлении. Он пришёл к выводу, что Земля должна иметь два ядра, вращающиеся с разной скоростью, но никто не мог объяснить, почему.
Позже наукой было доказано, что внутреннее ядро Земли размером примерно с Луну состоит из твёрдого железа и вращается в восточном направлении, а внешнее ядро состоит из жидкого железа и вращается в западном направлении, но медленнее. Как подобное может существовать, оставалось загадкой.
Учёным из Университета Лидса удалось с помощью суперкомпьютера смоделировать это взаимодействие в 100 раз точнее, чем когда-либо прежде. Они обнаружили, что разница может быть объяснена с точки зрения равного и противоположного действия — это третий закон Ньютона. Магнитное поле толкает внешнее ядро в одну сторону, а внутреннее ядро — в противоположную.
10. Краснеют ли женщины в темноте?
«Вопрос о том, краснеют ли в темноте молодые женщины, чрезвычайно занимателен», — писал немецкий учёный XVIII-го века Георг Лихтенберг (Georg Lictenberg). Хотя вопрос кажется тривиальным, ответить на него было невозможно: в темноте никто не может увидеть, краснеет ли человек, включите свет — и темнота перестанет быть темнотой. Чарльз Дарвин даже внёс комментарий в обсуждение этого вопроса: он считал, что женщины, вероятно, способны краснеть в темноте.
В поиске ответа на помощь человечеству вновь пришли технологии. Исследователи из Германии и Нидерландов провели эксперимент: они направили теплочувствительную камеру на женщину в тёмной комнате и попросили её покраснеть. Когда она утверждала, что краснеет (учёные выбрали тех женщин, кто мог это делать по собственному желанию), на её щёки поступало больше тепла, что указывало на прилив крови к поверхности щёк — вот и получается, что женщины могут краснеть в темноте. Да здравствует наука!
Древовидный вид
