Прошлое и будущее: пять интересных событий 2022 года из мира науки

Из всех научных событий прошлого года выбраны пять, отражающие историю и возможное будущее нашей планеты.

Сложность жизни и кислород

Примерно полмиллиарда лет назад на Земле произошел так называемый «кембрийский взрыв» – довольно простые формы жизни, которые доминировали до этого на нашей планете, сменились сложными многоклеточными организмами. Ученые предполагали, что этот эволюционный скачок был обусловлен постепенным увеличением количества кислорода в земной атмосфере, благодаря чему живым существам стало проще строить крупные организмы, требующие много окислителя.

Однако публикация в журнале Science в октябре прошлого года опровергает устоявшееся в научном сообществе мнение по этому вопросу.

Оказалось, что не было равномерного увеличения содержания кислорода: от миллиарда до 500 миллионов лет назад уровень кислорода в земной атмосфере непрерывно менялся. Причем в очень широком диапазоне – от 1 до 60 процентов от современного уровня. Таким образом, даже случались периоды, когда Земля была фактически бескислородной планетой.

В итоге, можно предположить, что сложная жизнь возникла в результате череды катастроф, а не в тепличных, располагающих к этому условиях.

Кислород выделяют организмы-фотосинтетики – это бактерии, способные к фотосинтезу, и зеленые растения. Получается, что они то разрастались, то погибали подо льдом.

Что же запустило процесс увеличения биоразнообразия на Земле, если не равномерное и неуклонное увеличение объема кислорода? Ученые предполагают, что в какой-то момент бурное размножение фотосинтетиков дало возможность развиваться роющим организмам, которые питались фотосинтетиками.

Сегодня можно только гадать, как выглядели роющие организмы: они могли быть похожи на червей с экзоскелетами (внешними скелетами – панцирями, например) или были разновидностью примитивных моллюсков. А эти организмы, поедая фотосинтетиков, не давали им слишком быстро превращать углекислый газ в кислород, способствуя очередному оледенению нашей планеты. И без ледникового панциря сложная, многоклеточная жизнь получила возможность форсированного развития.

Миллионнолетние ДНК

На самом деле, в статье в декабрьском номере Nature речь идет даже о двухмиллионнолетних ДНК, которые удалось выделить из грунта самой северной точки Гренландии.

Тут два важных уникальных момента:

• впервые удалось идентифицировать ДНК древнее примерно одного миллиона лет,
• выяснили, какой была экосистема самой северной точки суши.

Оказалось, что здесь находились даже коралловые рифы, которые не могут жить в холоде. Значит, Северный Ледовитый океан тогда не замерзал. На суше был полноценный широколиственный лес, а не тайга. И в нем водились северные олени, зайцы и мастодонты.

Медицинские знания древнее, чем мы думаем

В сентябрьском номере журнала Nature описана первая в мире успешная операция по ампутации, которую провели еще в палеолите. На острове Борнео (Калимантан) найден скелет молодого человека со следами ампутации нижней трети левой голени. Причем, после операции он прожил от шести до девяти лет. Это означает, что палеолитические лекари на Борнео имели неплохое представление об анатомии человека, лекарственных растениях, базовой хирургии, обезболивании и обеззараживании.

Темной материи вокруг нас нет

Об этом написали в мае прошлого года в Symmetry. Имеется в виду, что темная материя существует, но не там, где считалось ранее, а очень далеко от звезд.

Напомню, темная материя – форма материи, не участвующая в электромагнитном взаимодействии и поэтому недоступная прямому наблюдению. Составляет порядка четверти массы-энергии Вселенной и проявляется только в гравитационном взаимодействии.

Так вот, в статье подводится итог многолетним исследованиям: вероятно, темной материи внутри галактик нет, а сосредоточена она в своего рода «темном галактическом гало» – невидимом «облаке» темной материи, внутри которого и находится галактический диск.

Первые в мире «противоастероидные учения»

Их провело NASA 26 сентября 2022 года, успешно отклонив от своего курса 160-метровый околоземный астероид Диморф.

Удар по астероиду нанесли зондом DART массой всего 600 килограммов. За счет высокой скорости соударения (6 км/c) орбитальные параметры Диморфа и его скорость изменились вполне достаточно для того, чтобы исключить возможность падения такого астероида на Землю.