Журнал «ОТКРЫТИЯ И ГИПОТЕЗЫ», 2012 №2 - разные

Ученые подчеркивают, что за это время двигательные навыки левой руки совершенствовались — она стала гораздо лучше справляться с повседневными обязанностями. Причем чем более умелой стала левая рука, тем большая масса серого и белого вещества мозга приросла в правом полушарии. То есть, левая рука для успешной работы привлекла дополнительные мозговые ресурсы.

Полученные результаты могут быть использованы для реабилитации больных после инсульта, подчеркивают исследователи. Так, если пациенту надо разработать одну руку, то его вторую руку будет полезно обездвижить. Тем самым в мозгу произойдет перераспределение ресурсов в нужную сторону.

МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ ДРОЖЖИ

*********************************************************************************************

Уильям Ратклифф и его коллеги из университета штата Миннесота взяли одноклеточные грибы — хлебопекарные дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) и поместили их в колбы с питательной средой, которая постоянно взбалтывалась на специальном устройстве.

Десять популяций дрожжей росли в таких условиях в течение двух месяцев, а затем исследователи посмотрели, что из этого получилось.

Оказалось, что во всех колбах большинство клеток дрожжей сгруппировалось в сообщества (наподобие снежинок), состоящие из нескольких сотен клеток. Такие «снежинки» стали преобладать над отдельными клетками. Биологи объясняют, что сообщества в данных условиях получают адаптивное преимущества перед отдельными клетками, так как они тяжелее и способны быстрее перемещаться в жидкости, получая больше кислорода.

Интересно, что клетки в сообществах приобрели некоторые черты, характерные для клеток многоклеточного организма. Они держались вместе, и «снежинки» не распадались после клеточного деления, а образовывали дочерние «веточки». Когда исследователи изменили режим взбалтывания, «снежинки» стали меняться, но делали это, как единые организмы, не распадаясь на клетки.

Посмотрев, как ведут себя отдельные клетки в сообществах, биологи увидели, что некоторые клетки погибали, и это можно было сравнить с запрограммированной клеточной смертью — апоптозом.

Погибающие клетки служили точками отрыва дочерних «снежинок» от материнских. Таким способом «снежинки» регулировали размер своего потомства.

Как считают авторы эксперимента, они продемонстрировали, что переход от одноклеточности к многоклеточности — важнейшая ступень эволюции, мог произойти много быстрее, чем считалось ранее.

Подготовил М. Стеценко

ЗАГАДКИ ВСЕЛЕННОЙ

*********************************************************************************************

Материю, которая невидима, не излучает и не поглощает свет, называют темной, она обнаруживается по создаваемой ею гравитации. Что представляет собой темная материя, до сих пор неизвестно. Возможно, это еще не открытые элементарные частицы или маломассивные черные дыры…

*********************************************************************************************

Природа темной материи — одна из величайших загадок современной космологии. Мысль о том, что может существовать материя, которую невозможно увидеть, владеет умами астрономов вот уже 85 лет. В настоящее время проблема темной материи представляет сущность всей астрофизики.

Первые идеи о том, что наша Галактика содержит, по меньшей мере, в два раза большую массу, чем та, которую можно отнести к светящейся материи (звезды, газ), провозгласили в 1922 году. Я.Каптейн и Дж. Джинс, а затем, позднее на десять лет, и Я. Оорт.

Ф.Цвикки первым в 1933 году указал на то, что сумма масс видимых галактик в скоплении галактик в созвездии Волос Вероники существенно меньше общей массы этого скопления, производящей гравитационное поле. Цвикки пришел к выводу о том, что либо это скопление гравитационно не связано и является молодым, либо видимая материя не надежный проводник на пути определения массы.

Несколько позже, в 1970 году, К.Фримэн пришел к заключению, что большие вращающиеся спиральные галактики окружены невидимыми дисковидными гало. В случае типичной спиральной галактики ее видимая часть простирается примерно на 50 тыс. св. лет от центра данной галактики. Однако облака атомного водорода движутся вокруг центра какой-либо галактики на расстоянии примерно 80 тыс. св. лет и более. Измерения показывают, что водородные облака движутся с очень большими скоростями вокруг центра галактики. Измерения скоростей облаков, находящихся на различных расстояниях от центра галактики, позволили сделать вывод о напряженности гравитационного поля на этих расстояниях и, следовательно, определить распределение масс, производящих такое поле. Поэтому мы вынуждены констатировать, что кроме светящегося ядра должно существовать темное гало из невидимой материи.

Позднее Я.Э.Эйнасто исследовал распределение невидимой материи вокруг галактик даже на больших расстояниях, используя измерения движений малых галактик-спутников вокруг больших галактик, и получил аналогичный вывод о невидимых гало. В то время возможная физическая природа темной (скрытой) материи была абсолютна неизвестна. Насколько же мы продвинулись за последние 30 лет?

Первый Симпозиум MAC, посвященный проблеме скрытой материи во Вселенной, состоялся в 1985 году. Дж. Корменди и Г.Кнапп в предисловии к трудам этого Симпозиума («Proceedings of the IAU Symposium № 117») отметили, что: «впервые Международный астрономический союз созвал симпозиум по объектам совершенно неизвестной природы». К сожалению, сегодня мы должны повторить, что природа темной материи все еще неизвестна.

30 или даже 20 лет тому назад астрономы думали, что масса темной материи, преобладающая во Вселенной, определяет динамику Вселенной и кривизну трехмерного пространства. Сегодня мы знаем гораздо больше о скрытом секторе Вселенной.

Наблюдение в пределах измерений температуры в космическом микроволновом фоновом излучении, информация о распространенности гелия и других легких элементов во Вселенной и образовании структуры во Вселенной указывают на то, что «нормальная» (то есть барионная) материя ответственна лишь за примерно 4 % материального содержания Космоса. Звезды, планеты, газ, пыль и мы сами — все это состоит из барионной материи. Остальные 96 % — «темный» сектор с примерно 23 % темной материи и примерно 73 % темной энергии. Мы знаем, что темная материя вызывает эффект гравитационного притяжения, как и обычная барионная материя. А темная энергия, реально преобладающая во Вселенной, вызывает эффект гравитационного отталкивания. Физическая природа темной энергии совершенно неизвестна.

На первый взгляд любая классификация, кроме хорошо известной барионной материи, напоминает пародию А. Аверченко: «История мадианитян затерялась во мраке веков и неизвестна; тем не менее, ученые различают в ней три отчетливых отдельных периода: первый, о котором ничего неизвестно, второй, о котором можно сказать то же самое, и третий, который следует за двумя первыми».

Один из самых простых вопросов, который можно задать о Вселенной, звучит так: «Из чего она сделана?» Этот вопрос приводит современных космологов в некоторое замешательство, и они отвечают на него, пожимая плечами. В масштабах столь малых, как наша Галактика, и столь больших, как видимая Вселенная, большая часть массы Вселенной является скрытой и невидимой.

Кроме методов исследования темной материи, названных выше, следует упомянуть также гравитационное влияние темной материи на распространение света от удаленных источников (гравитационное линзирование). Важные части информации поступают также из анализа КМФ-излучения и анализа процесса образования структуры Вселенной из малых начальных неоднородностей. Сила гравитации темной материи весьма существенна для процесса образования крупномасштабной структуры, то есть образования скоплений галактик и самих галактик. Развивая самосогласованный сценарий такого процесса, большинство космологов предпочитают тип темной материи, известный как холодная темная материя. Она называется холодной, так как в то время, когда гравитация темной материи становится важной для формирования структуры, скорости движения ее элементов были намного меньше скорости света.

Многие космологи убеждены в том, что холодная темная материя состоит из частиц, образовавшихся в раннем, горячем периоде эволюции Вселенной, но все еще существующих сегодня. Список возможных частиц-кандидатов, которые могут составлять темную материю, очень велик. Он состоит главным образом из гипотетических, все еще неведомых частиц, например аксионов или суперсимметричных реликтов. Сейчас начаты прямые и косвенные эксперименты по их поиску. Прямое обнаружение темной материи, вероятно, уже доступно. Однако! Мы должны повторить: относительно физической природы темной материи мы, к сожалению, все еще находимся в потемках.