Нет, это не фотошоп и не результат экологической катастрофы. Ярко-голубой окрас лап этой птички – причуда природы. А зовут птичку голубоно́гая о́луша (Sula nebouxii).
Первым ученым, изучившим и описавшим голубоногих олушей был знаменитый Чарльз Дарвин.
Где обитают такие красавцы? На западном побережье Северной и Южной Америки, начиная с северо-запада Мексики и Панамы до Перу, Галапагосский островов и Эквадора. Причем, примерно половина из всего поголовья голубоногих олушей гнездится на Галапагосских островах, где они находятся под охраной закона.
Олуши – рыбоядные птицы. Они летают стаей над морем, высматривая добычу, и найдя ее, складывают крылья и стрелой вонзаются в воду. Пикируя таким образом, олуша может уходить под воду на глубину до 25 метров! Что особенно интересно, рыбку олуша хватает, не входя в воду, а выходя из нее, когда в толще воды можно отлично рассмотреть серебристое брюшко лакомой добычи. А если мимо, выпрыгивая из моря, движется стайка летучих рыб, то олуши с удовольствием хватают их прямо в воздухе. Свой клюв голубоногие олуши могут раскрывать очень широко, чтобы заглатывать даже крупную добычу.
Голубоногая олуша входит в воду
Олуши охотятся, в основном, стаей
Еще одна интересная особенность клюва олушей – закрытые ноздри. Дышат птицы через уголки рта.
Несмотря на довольно неуклюжий вид, олуши великолепно плавают и отлично летают. Полет у них маневренный и достаточно быстрый – они могут развивать скорость до 60-90 км/ч, при этом в воздухе они могут находиться достаточно долгое время.
А вот по суше олуши, как и большинство водоплавающих птиц, передвигается неуклюже, вразвалочку. Из-за этой забавной походки и доверчивости по отношению к человеку, в английском языке эта птица получила имя booby , что переводится как балбес, дуралей, олух. И вправду, на фотографиях олуши выглядят забавными!
Гнездятся олуши большими колониями по склонам морских побережий. Их гнезда выглядят как небрежно набросанная кучка водорослей и прибрежных растений. Пара откладывает 2-3 яйца и насиживают их в течение 40 дней, причем в процессе участвуют оба партнера. Сидя на яйцах, олуша прикрывает их плавательными перепонками лапок.
А теперь перейдем к самой яркой детали этой птицы – ее ногам. Ноги у голубоногих олушей бывают всех оттенков голубого – от серо-голубого до аквамаринового. Цвет лапок зависит от возраста и здоровья птицы, а также от пола: у самцов они ярче, чем у самок. И самки, и самцы отдают предпочтение партнерам с наиболее яркими лапками. А мы знаем, что когда какому-то признаку при размножении отдают предпочтение, то именно он закрепляется в популяции.
Ухаживая за самкой, самец, в первую очередь, преподносит ей символический «подарок» — веточку или камушек. А после исполняет для нее танец, демонстрируя ярко-голубые лапки, задирая к небу клюв, хвост и крылья, стараясь привлечь внимание дамы сердца. Если ухаживания принимаются, то следует взаимный поклон с касанием клювами. А дальше влюбленные птицы танцуют уже вместе. Причем «танец любви» голубоногих олушей может длиться до нескольких часов.
Ну и, напоследок, небольшое видео о брачных ухаживаниях голубоногих красавчиков.
Хитро вывернутая теория, которую до конца не понимает никто в мире, плюс хорошая метафора = будоражащий умы населения глобальный мем.
В буквальном смысле глобальный — пожалуй, в любой стране мира можно будет найти довольно заметное количество людей, слышавших словосочетание «кот Шрёдингера».
И, возможно даже, в каждой стране мира найдутся не только слышавшие, но и делающие из этого далеко идущие выводы.
Ну там: «Если мир зависит от наблюдателя, то, значит, солипсизм верен — хотя бы отчасти».
Или: «Человек способен влиять на мир чисто силой мысли». Точнее, силой наблюдения за миром.
Или, быть может, человек способен, наблюдая, делать нужные мысленные усилия и направлять события в нужную сторону?
Или хотя бы в ненужную, но всё-таки направлять?
Иногда к этому — для солидности — добавляется: «учёные доказали» или «современная наука считает». Однако нет, никто ничего такого не доказывал, и современная наука так совсем даже не считает. Всё дело лишь в цепочке недопониманий.
В чём же тут на самом деле суть? Суть в том, что модель, в которой элементарные частицы можно представить в виде очень маленьких шариков, применима во множестве случаев, но есть некоторые случаи, когда эта модель даёт настолько неверные прогнозы, что приходится вводить другую, более общую модель, считая означенные «очень маленькие шарики» — некоторым её приближением, адекватным реальности не вообще всегда и везде, а только кое-где кое-когда.
Эти «шарики» вообще ведут себя довольно странно. Каждый из них вроде бы обладает импульсом и может быть где-то обнаружен — то есть, кроме импульса, ему ещё можно приписать координаты. Однако одновременно измерить импульс и координаты одной и той же частицы можно исключительно с некоторой ошибкой.
Этот эффект описывается так называемым «соотношением неопределённостей Гейзенберга»: произведение ошибки в измерении импульса на ошибку измерения координаты всегда больше некоторой величины. Эта величина — «половина от приведённой постоянной Планка» — довольно маленькая, поэтому в тех случаях, когда мы имеем дело с макроскопическим миром, неопределённости можно проигнорировать. Но вот в некоторых других случаях нас интересуют как раз мелкие детали, и вот тут это соотношение неопределённостей сильно мешает нам считать частицу просто шариком.
Кроме того, частицы демонстрируют ряд других странных эффектов: иногда преодолевают потенциальные (силовые) барьеры, на преодоление которых у них вроде бы не хватает энергии («туннельный эффект»), интерферируют сами с собой, когда их запускают в сторону железяки с двумя щелями, будто бы пролетая через обе щели сразу (то есть, ведут себя подобно накладывающимся друг на друга волнам, но в одиночку), ну и так далее.
Это подводит нас к выводу, что с частицами не всё так просто. Причём, как с ними на самом деле, никто пока наверняка не знает. Тем не менее, есть некоторое количество математических описаний происходящего, которые, если ими воспользоваться, дают довольно хорошо сбывающиеся прогнозы. А потому, видимо, реальности в некотором смысле соответствуют. Весь вопрос, как это соответствие трактовать.
В частности, фрагментом такового описания является так называемая «волновая функция», сопоставляемая с каждой элементарной частицей или с системой из элементарных частиц.
Как эту волновую функцию трактовать, есть много вариантов.
Положим, например, что частица — это не частица, а некоторое вещество, рассеянное по всему пространству. Рассеяно оно неравномерно, а потому мы можем ввести понятие его плотности в каждой точке пространства. Вот распределение этой плотности в зависимости от координат и описывает волновая функция (точнее, квадрат волновой функции).
Или же, скажем, квадрат волновой функции описывает вероятность того, что, ткнув в данную точку пространства, мы обнаружим там эту частицу — уже в виде «шарика».
Правда, эти аналогии весьма приблизительны. Ведь волновая функция задаётся не относительно привычных для нас координат в привычном для нас пространстве, а в виде координат в конфигурационном пространстве. Для чего, впрочем, тоже есть своя аналогия.
Предположим, что нас по какой-то причине интересует только цвет объектов. Для задания цвета мы, как известно, можем использовать три величины: красную, зелёную и синюю составляющие. Если теперь мы зададим систему координат xyz, где вдоль оси x будет откладываться красная составляющая, вдоль оси y — зелёная и вдоль оси z — синяя, то каждому возможному цвету мы сможем поставить с соответствие точку в этой системе координат.
Поскольку же нас интересует только цвет, именно его мы будем считать состоянием объекта. И указывать эти состояния в виде точек этой координатной системы.
Вот и будет наше «конфигурационное пространство» для данного примера. То есть пространство, где осями координат выступают независимые все параметры и тем самым любой возможный набор параметров может быть представлен точкой в этом пространстве, имеющей соответствующие параметрам координаты.
Условная графическая модель конфигурационного пространства.
Если мы теперь установим вероятность того, что тот или иной объект имеет тот или иной цвет — например, просто посмотрев на цвета 100500 объектов и тщательно запротоколировав результаты, — то в этом конфигурационном пространстве мы сможем ввести понятие «плотности цвета» или, если вам угодно, «плотности вероятности обнаружения объекта с таким цветом» (того, что взятый нами наугад объект будет иметь цвет из некоторого малого диапазона близких друг к другу цветов).
Скажем объектов с цветом (1, 0, 0) у нас в три раза больше, чем объектов с цветом (0, 0, 1) (чисто красных втрое больше, чем чисто синих), поэтому «плотность цвета» в точке (1, 0, 0) втрое больше, чем в точке (0, 0, 1). Что аналогично втрое большей вероятности обнаружить чисто красный предмет, чем, нежели, чисто синий.
У конфигурационных пространств квантовых систем параметров побольше, чем было в этом примере, но суть процесса примерно вот такая: под состоянием системы там понимается расположение каждой из частиц с учётом их импульсов. А волновую функцию можно трактовать как то, что, будучи возведённой в квадрат, даёт плотность вероятности обнаружить именно вот такое состояние.
Так к чему всё это. Это всё к тому, что эта самая волновая функция описывает только ту квантовую систему, за которой никто не наблюдает. Если же попытаться её пронаблюдать, то она тут же проявит себя не как некое вышеописанное «облако состояний» с переменной плотностью, а практически как вышеописанную же группу движущихся шариков. Этот эффект называется «коллапс волновой функции».
В вышеприведённой аналогии с цветами означенное выглядело бы так: пока мы не вытащили какой-то конкретный объект из мешка, мы не можем говорить о его цвете, кроме как в смысле пространства цветов с функцией, описывающей плотность их вероятности. Но стоит нам какой-нибудь объект всё-таки вытащить, как мы узнаём конкретный цвет этого объекта. То есть вероятность в бесконечно малом объёме, соответствующем этому цвету, «схлопывается» в единицу, а во всех остальных местах пространства цветов становится равной нулю.
Что, собственно, вполне логично: наши знания о мире изменились, а потому изменились и наилучшие оценки вероятности тех или иных исходов.
Правда, у цветной аналогии и квантовой механики есть одно существенное отличие: в цветной аналогии предполагается целый мешок разноцветных объектов, тогда как частица-то, про которую идёт речь, всего одна (ну или набор частиц, но тоже один и тот же — воспринимаемый как единая система). Однако стоит нам её пронаблюдать, как мы выясняем, что она, например, находится в такой-то окрестности вокруг такой-то точки пространства и летит в таком-то направлении с такой-то скоростью, плюс-минус неопределённость из соотношения неопределённостей.
И вот, помедитировав над всем этим, Шрёдингер предположил, что в квантовой механике, как в теории, заключён какой-то парадокс: уж слишком сильно такое описание расходится с привычным для нас макромиром, где, скажем, кружка пива вроде бы стоит на столе даже тогда, когда мы на неё не смотрим, а вовсе не распылена с разной плотностью по всей вселенной.
Чтобы это проиллюстрировать, он придумал пример, в котором в непрозрачном ящике сидит кот, и там же в ящике находится колба с ядом. Рядом с колбой находится детектор радиации и ядро какого-то радиоактивного элемента. Если частица распадётся, то детектор уловит её распад и включит механизм, разбивающий колбу с ядом. И тогда кот — всё.
Однако «распавшаяся частица» и «не распавшаяся частица» — это ведь тоже квантовые состояния. Пока мы не наблюдаем частицу, она находится сразу в обоих — просто с разной вероятностью (или плотностью, если угодно). Таким образом, кот вроде как тоже должен находиться сразу в двух состояниях: живом и мёртвом. До тех пор, пока мы не откроем ящик, не пронаблюдаем его содержимое и не «схлопнем» тем самым волновую функцию частицы, сделав её состояние конкретным: распавшимся или не распавшимся. А детектор — зафиксировавшим распад или не зафиксировавшим. Ну и кота — либо совсем живым, либо совсем мёртвым.
Заметьте, Шрёдингер не говорил, что, в нашем мире кот из данного мысленного эксперимента одновременно жив и мёртв. Напротив, он говорил, что если согласиться с вот такой трактовкой квантовой механики и, в частности, волновой функции, то нам придётся признать существование одновременно живого и мёртвого кота в непрозрачном ящике.
Ну а уже из этого будет вытекать, что мы можем изменять мир просто путём созерцания его фрагментов.
Так вот. Что не так с котом Шрёдингера.
В первую очередь то, что тут допущены изрядные вольности в трактовке терминов.
Когда речь идёт о макромире, слово «наблюдение» мы привычно отождествляем с информацией, поступающей к нам в мозг через органы чувств.
Однако, как она поступает на сами органы? Мы ведь не можем наблюдать объект в километре от нас сам по себе. Нет, мы видим отражённый от этого объекта свет. И уже по этому свету — потоку фотонов с различными длинами волн, с различной интенсивностью бомбардирующих различные рецепторы сетчатки нашего глаза, — мозг строит модель этого отдалённого объекта.
Иными словами, мы наблюдаем не сам объект, а последствия взаимодействия каких-то других объектов (в данном случае, фотонов) с этим объектом, а потом и с рецепторами нашей сетчатки.
Однако фотоны — очень мелкие, поэтому мы пренебрегаем их влиянием на сам объект.
Хотя на примере даже одного только нашего солнышка мы могли бы заметить, что фотоны ещё как могут поменять состояние объекта — нагреть его, заставить его генерировать электрический ток, спровоцировать химические реакции, даже сдвинуть его с места.
Но теперь предположим, что мы хотели бы «посмотреть» на сам фотон. Тут прежний фокус уже не сработает: ведь фотон не может отражать другие фотоны, оставаясь при этом в неизменности. Чтобы «посмотреть» на фотон, мы должны его поймать, а при поимке он, возможно, вообще перестанет существовать. Ну или, по крайней мере, уж совершенно точно изменит своё состояние — полетит в другую сторону, например.
В микромире мы уже не можем проигнорировать то, что игнорируем в макромире: любое наблюдение радикально меняет состояние объекта, поскольку в обязательном порядке означает взаимодействие с этим объектом. Собственно, поэтому под «наблюдением» в квантовой механике как раз оное взаимодействие и подразумевается: грубо говоря, захотели «посмотреть» на электрон — швырнули им в мишень и посмотрели на то пятно, которое он там оставил.
Это уже радикально отличается от абстракции «просто наблюдения» или даже «созерцания», которая фигурирует в далеко идущих выводах о солипсизме и т. п. Грубо говоря, в далеко идущих выводах подразумевается, что наш взгляд на мир — это как бы «само по себе». Что-то, влияющее на означенный мир разве что мистической силой мысли.
Тогда как реально-то мы что-то видим исключительно потому, что на это что-то повлияло что-то другое, а до нас долетели осколки результатов их взаимодействия. Наша сила мысли не при делах: из того, что мы что-то увидели, уже следует, что с этим чем-то что-то другое уже провзаимодействовало.
А провзаимодействовав, оно уже «схлопнуло» волновую функцию тех элементарных частиц, которые ранее болтались в полной неопределённости. Как волновую функцию ни трактуй, а смысл-то один: наблюдение подразумевает взаимодействие, а при взаимодействии уже наступил коллапс волновой функции.
Вот и в коробке с котом так же: детектор, уловивший продукты распада ядра, был тем самым «наблюдателем», который, вступив во взаимодействие с квантовой системой (радиоактивным ядром — распавшимся или нет), превратил суперпозицию (сумму) волновых функций, описывающих «распавшееся ядро» и «нераспавшееся ядро», в конкретное состояние: распалось или не распалось. Поэтому кот выжил или почил, независимо от того, заглянули ли мы в коробку.
Другое дело, что пока мы не заглянули в коробку, мы не можем знать наверняка, что там внутри происходит, а потому — для описания этой неопределённости — вполне могли бы ввести аналогичную волновой функции «плотность вероятности состояния кота» и в них описывать систему, состояния которой мы не знаем наверняка. И у этого даже будет практический смысл: взяв миллион коробок с котами и детекторами, мы сможем довольно хорошо предсказать, в какой их доле коты будут мертвы, а в какой — живы.
Однако такое статистическое предсказание радикально отличается от постоянно популяризируемой трактовки вида «мир зависит от наших наблюдений». Нет, из нашей способности предсказать то, что подброшенный миллион раз кубик примерно в одной шестой случаев покажет нам единицу, вовсе не следует, что мы силой мысли можем управлять кубиком.
В общем, термины надо понимать так, как их понимал автор некого утверждения, — только тогда его обоснования будут реальными обоснованиями верности этого утверждения. Если же их наделить иным, пусть даже более понятным и приятным вам смыслом, то его утверждение, фактически, будет заменено некой вашей личной фантазией, никак и ничем не подтверждённой.
Также следует отметить, что, несмотря на любимую многими (в том числе, некоторыми основателями квантовой механики) «квантовомеханическую уникальность и принципиальную непредставимость», определённые аналогии происходящего можно отыскать и в макромире тоже.
Кроме уже использованных в статье, можно предложить ещё вот такую.
Есть комната, в которой находятся воздух, в составе которого есть молекулы воды.
Спецприборов у вас нет, поэтому молекулы вы не можете видеть. Поэтому всё, что вам в этом случае доступно — статистическое описание системы. Например, через такие, статистические по сути параметры, как «температура», «давление», «энтропия» и т. п.
Вы можете сделать некие предположения о распределении молекул внутри комнаты, но узнать наверняка, в каком именно состоянии (в каких точках пространства и с какими скоростями летят) они находятся, вы не можете. Однако можете оценить вероятность этих состояний.
Потом вы ставите охлаждённый поднос внутрь этой комнаты. Через некоторое время на нём обнаруживается конденсат, видимый глазом. Теперь некоторую часть молекул воды вы уже можете видеть — как капли или даже как лужицы на подносе.
Таким образом, произведя «наблюдение», вы поменяли состояние системы, однако получили возможность описывать её часть уже не столь обширно статистически, как раньше: теперь часть молекул — вы это уже точно знаете — сосредоточена в гораздо меньших объёмах.
Знаете ли вы признак делимости на три? Даже нет, понимаете ли вы признак делимости на три? Даже нет, знаете ли вы, каким образом узнать, делится ли число на три без остатка? И как зависит этот способ от окружающей реальности? Держите небольшое видео на эту тему.
По неизвестным причинам все еще остаются люди, для которых эволюция - это некая теория, не заслуживающая доверия. Но эволюция - это очевидный реально происходящий процесс. В первой части мы рассмотрели различные примеры кардинального изменения разных видов растений и животных с течением времени, подтверждающие эффективность искусственного и естественного отбора. В этой части мы познакомимся с примерами появления новых видов живых существ в лабораториях (не без участия коварных ученых, конечно) и природные изменения некоторых земных обитателей, которые происходят прямо сейчас!
Эволюция в лаборатории
Можно ли доказать эволюцию опытным путем или наблюдать ее в лабораторных условиях? Можно, и такие эксперименты ученые проводят уже давно. Вот только некоторые из них:
1. Опыты с Escherichia coli
Самый известный и самый длительный эксперимент по изучению эволюции проводят биологи из университета штата Мичиган. Он стартовал в 1988 году и продолжается до сих пор. Для своих исследований ученые взяли штамм кишечной палочки Escherichia coli, разделили его на 12 популяций и начали наблюдать, как проходит их эволюция.
За эти 30 лет биологи сделали множество интересных открытий в области эволюционной теории. Но наибольший резонанс в научной прессе вызывало изменение метаболизма у этих популяций.
Дело в том, что в питательный раствор, которым кормили бактерий, входил один «несъедобный» для них компонент — цитрат натрия. В один прекрасный день ученые заметили, что раствор у одной из популяций помутнел, что свидетельствовало об увеличении плотности бактерий. Оказалось, кишечные палочки научились усваивать цитрат и тем самым резко повысили свои шансы на выживание.
2. Опыты по выращиванию тлей Dysaphis
Не такой масштабный, но более наглядный эксперимент провел в 60-х годах советский энтомолог Георгий Христофорович Шапошников. Для исследований он использовал вид тлей Dysaphis anthrisci maicopica, который обычно живет на купыре дубравном (Anthriscus nemorosa).
Сперва ученый пересадил тлю на бутень клубненосный (Chaerophyllum bulbosum), который для этого вида был малосъедобен. От такой непривычной диеты у насекомых увеличилась смертность и возросла изменчивость. Но вскоре тля приспособилась к новой пище и кризисный период закончился.
Затем энтомолог опять пересадил насекомых на новое растение. Теперь это был бутень золотистый (Chaerophyllum maculatum), который для этого вида считался совсем уж несъедобным. У тли снова начался кризис, и снова она благополучно приспособилась к новой еде.
В результате этих манипуляций появилась популяция репродуктивно несовместимая с контрольной группой насекомых, которую никуда не пересаживали. Другими словами, Шапошникову фактически удалось в течение небольшого отрезка времени получить новый вид.
Самое забавное, что у нового вида наблюдалась частичная репродуктивная совместимость с тем видом тлей, которые изначально обитали на бутене золотистом.
3. Опыты с дрожжами Saccharomyces cerevisae
Еще один интересный эксперимент провели биологи из Торонтского университета.
Для своих исследований они взяли дрожжи Saccharomyces cerevisae, выделили из одной клетки 12 популяций и поместили их в экстремальные условия. Половина из них оказалась в среде с повышенной соленостью («соленые популяции»), а другая половина — в среде с пониженным содержанием глюкозы («голодные популяции»).
Спустя 500 поколений ученые сравнили подопытные популяции с предковой линией, которая все это время жила в нормальных условиях. Выяснилось следующее:
1. Все 12 популяций с разным успехом, но приспособились к своей среде и размножались в ней лучше, чем контрольная популяция.
2. Все гибридные формы (помеси «голодных», «соленых» и контрольных популяций) были приспособлены к экстремальным условиям значительно хуже, чем чистые линии. Такой эффект называется постзиготической изоляцией и считается предпосылкой для образования нового вида.
Я рассказал лишь о самых, на мой взгляд, интересных экспериментах, которые фактически приводили к появлению новых видов. Что же касается различных одиночных мутаций, то они уже давно не являются событием и их легко можно наблюдать в любой лаборатории.
Эволюция в природе сегодня
Эволюция никогда не прекращается. Каждый из живущих на земле видов продолжает подстраиваться под окружающую среду и накапливать изменения в своих генах. Другое дело, что большинство этих изменений станут для нас заметными лишь через тысячи и миллионы лет.
Впрочем, кое-какие эволюционные процессы мы легко можем наблюдать и сегодня. И увы, отнюдь не всегда они сулят нам что-то хорошее.
В 1928 году Александр Флеминг открыл пенициллин, а еще через десять лет ученые из Оксфорда смогли получить его в чистом виде. Наступила эра антибиотиков, и ожидаемая продолжительность жизни в Европе подскочила сразу на двадцать лет. В мире началась легкая эйфория: «Наконец-то человечество смогло победить микробов!».
Но праздник продолжался недолго. Оказалось, что вредоносные организмы очень быстро мутируют и приспосабливаются к чему угодно. Прошло время, и гонококки справились с пенициллином, палочки Коха стали неуязвимыми для стрептомицина, изониазида и рифампина, а золотистый стафилококк, в конце концов, победил ваномицин.
Такая же проблема возникла и с инсектицидами. Малярийные комары сегодня выработали устойчивость к ДДТ, а яблонная плодожорка даже приспособилась к вирусу CpGV, который долгое время считался панацеей от этого вредителя.
Началась непрерывная «гонка вооружений» между человеком и вредными организмами. Ученые вынуждены постоянно искать новые средства борьбы с вредителями. А те, в свою очередь, снова и снова вырабатывают против них защитные мутации.
Проблема осложняется еще и тем, что в природе периодически появляются новые вредители.
Например, до прибытия в США первых европейцев мухи-пестрокрылки (Rhagoletis pomonella) обитали только в плодах боярышника. Но в XVII веке люди завезли в Америку яблони, и уже через двести лет пестрокрылки открыли для себя новую пищевую нишу.
В наши дни яблонные мухи-пестрокрылки превратились в новый вид. Они почти не скрещивается со своими предками и наносят огромный ущерб американским фермерам.
(Примечание. Самое интересное, что эволюция произошла и у наездников Diachasma alloeum, которые паразитируют на этих мухах. Они тоже разделились на два вида: одни питаются исключительно яблонными пестрокрылками, а другие — боярышниковыми. В природе это не редкость: изменения у одного вида из экосистемы часто вызывают цепную реакцию и приводят к изменению других видов).
Впрочем, не будем больше о грустном. Давайте лучше посмотрим вот на этих симпатичных существ:
Эти ящерицы проживают в Австралии и называются желтобрюхими трехпалыми сцинками (Saiphos equalis). И сегодня, прямо у нас на глазах, они поднимаются на новый эволюционный уровень.
Те из них, которые живут в теплых прибрежных районах, по-прежнему продолжают откладывать яйца, как и полагается нормальным ящерицам. А те, что живут в холодных горных районах, неожиданно перешли к живорождению.
Все разница между первыми и вторыми фактически заключается только во времени, которое яйцо находится внутри самки. У живородящих сцинков оболочка яйца постепенно истончается и в результате молодая ящерка появляется на свет лишь укрытая тонкой пленкой. Эти изменения показали, что переход между двумя видами рождения не такой сложный, как считалось ранее.
На самом деле статьи о современной эволюции видов появляются в научной прессе довольно часто. Другое дело, что эволюционные изменения редко бывают настолько «эффектными» как у сцинков. А поэтому публикации на эту тему, как правило, интересуют лишь соответствующих специалистов.
Выводы
Эволюция кажется абстрактной только тем, кто далек от биологии. Сегодня эволюция считается научным фактом, то есть явлением вполне наблюдаемым. Биологи и их коллеги из смежных дисциплин регулярно сталкиваются с ее проявлениями, а потому уже давно не ставят ее под сомнение.
Более того, в наши дни теория эволюция имеет широкое практическое применение. Знания, накопленные эволюционистами, сейчас активно используются в генетике, сельском хозяйстве, медицине, фармацевтике и даже в программировании. А это значит, что теорию эволюции уж никак нельзя назвать «теорией, оторванной от реальной жизни».
Я не знаю, кто в этом виноват, современное образование или рептилоиды, но очень многие сегодня считают эволюцию чем-то абстрактным и оторванным от реальной жизни.
Мол, выкопали ученые из земли несколько странных косточек, а потом начали защищать диссертации и писать про это всякие умные книжки. Нет, ну может что-то и правда было миллионы лет назад. Но какое отношение все это имеет к сегодняшнему миру?
Такое обывательское представление об эволюции охотно используют в своих проповедях креационисты:
— Рассказы эволюционистов не более чем сомнительные гипотезы. Разве мы наблюдаем эволюцию в повседневной жизни? Посмотрите внимательно по сторонам! Обезьяны не превращаются в людей, рыбы не вылезают на сушу, а рептилии не отращивают крылья и не становятся птицами. Неужели вы по-прежнему верите этим яйцеголовым?
Верить на слово действительно никому не стоит (особенно креационистам). Тем более что увидеть работу эволюции даже легче, чем это кажется на первый взгляд.
Эволюция своими руками
Могут ли организмы кардинально меняться с течением времени? Могут! И самый простой способ увидеть эти изменения — посмотреть на результаты селекции животных и растений, которую человек проводил на протяжении тысяч лет.
Все что сделали наши предки — это заменили естественный отбор на искусственный. Этого оказалось достаточно, чтобы «приручить» эволюцию и направить ее в нужном для человечества направлении. А в результате на планете появилось множество полезных для нас организмов, которые заметно отличаются от тех, что существуют в дикой природе.
Для примера давайте посмотрим на собаку, которая стала нашим верным помощником еще на заре цивилизации. Самое удивительное, что ее предком был обыкновенный волк, которого уж точно нельзя назвать другом человека.
Но приблизительно 15 тысяч лет назад люди сумели-таки приручить этого хищника. В результате сегодня на Земле существуют более четырехсот собачьих пород, которые настолько отличаются от своего прародителя, что доказать их родство удалось лишь в XX веке с помощью генетического анализа.
Похожие метаморфозы произошли и с другими животными. Дикий кабан за 12 тысяч лет превратился в современного поросенка, дикий тур — в привычных для нас коров, а муфлоны — в домашних овец.
Но если животные все-таки сохранили какое-то сходство со своими дикими предками, то в области селекции растений человек порою творил настоящие чудеса. Рассмотрим только несколько примеров.
1. Ячмень
Ячмень люди начали выращивать около 10 тысяч лет назад во времена неолитической революции. Первоначально в колосьях этого злака содержалась мало зерен, да и те были довольно мелкими.
Но главная проблема заключалась в следующем: у дикого ячменя зерна осыпались сразу после созревания, и собирать урожай нашим предкам было очень нелегко. Спустя тысячелетия урожайность ячменя увеличилась в разы, а осыпаться он стал только после обмолачивания.
2. Кукуруза
Кукурузу стали выращивать в Мексике приблизительно в 5 тысячелетии до нашей эры. Дальновидные индейцы вывели ее из растения, которое называется теосинте.
Как можно заметить, зерна у теосинте малочисленные и мелкие (да к тому же ужасно твердые).
3. Бананы
Родиной бананов считается Малайский архипелаг. Однако в самом начале они ничем не напоминали тот замечательный фрукт, который продается в современных магазинах.
Во-первых, дикие бананы были мелкими и зеленым. Во-вторых, их плоды содержали очень мало мякоти и очень много косточек (до 200 штук). Если бы не работа древних селекционеров, то вряд ли бананы пользовались сегодня таким успехом.
4. Арбузы
Дикие арбузы до сих пор произрастают в Африке в пустыне Калахари. Выглядят они совсем непривлекательно: плоды у них мелкие (до 10 см) и, как правило, горькие.
Культивировать арбузы начали еще 4 тысячи лет назад, но свои современные качества арбузы приобрели далеко не сразу. Вот, например, как выглядели арбузы в XVII веке на картине итальянского художника Джованни Станки:
5. Огурцы
Огурцы «одомашнили» в Индии 6 тысяч лет назад, но дикие растения произрастают там до сих пор.
Плоды у них мелкие, горькие и колючие, и больше напоминают плоды эхиноцистиса, которым у нас украшают изгороди.
6. Капуста
А вот капуста — это наш, европейский овощ. Впервые люди «распробовали» его 4 тысячи лет назад, после чего начали массово выращивать и использовать в кулинарии.
Дикая капуста произрастает в Европе и сегодня. Она вполне съедобна, но листья ее жесткие и никаких кочанов она, естественно, не образует.
Не стоит думать, что преобразование животных и растений — это дела минувших дней. Более того: современные селекционеры, вооружившись знаниями в области генетики, научились выводить новые сорта и породы в кратчайшие сроки.
Например, шиншилл начали разводить только в 1919 году. И за это время заводчики сумели вывести множество окрасов этого зверька:
При этом селекция сегодня не ограничивается только изменением внешних форм. В свое время очень интересный эксперимент провел советский генетик Дмитрий Константинович Беляев. Всего за шесть поколений он сумел превратить крайне агрессивную чернобурую лисицу в доброжелательного домашнего питомца.
Итак, мы убедились, что в кардинальном изменении животных и растений нет ничего невероятного. Благодаря селекции, человек сумел за относительно короткий промежуток времени получить абсолютно новые, никогда до этого не существовавшие организмы.
А это значит, что нет ничего невероятного и у эволюции в дикой природе. Ведь у природы в запасе были не тысячи, а миллионы и даже сотни миллионов лет.
Возражения креационистов
Естественно, что креационисты не считают селекцию убедительным доводом в пользу эволюции. Поэтому, прежде чем двигаться дальше, давайте коротко разберем самые популярные их возражения.
Возражение №1. При селекции сущность организмов не меняется
Креационисты говорят:
— Чтоб вы не делали с животными и растениями — они остаются сами собой, а человек способен менять только их внешний облик. Но собака всегда остается собакой, сколько бы пород люди ни создали.
Этот аргумент антиэволюционисты часто повторяют совсем уж бездумно. Ведь если бы какой-нибудь биолог вдруг встретил в природе дикого тойтерьера (ну, допустим), то никогда не отнес бы его к тому же виду, что и дикого мастиффа. Да и любимый креационистами пример с собакой не очень удачный, поскольку собаки — это все-таки потомки одомашненных волков.
Действительно ли дикие виды остались неизменными? Давайте проведем небольшой эксперимент. Попробуйте глядя на эту фотографию сказать: «Волк всегда остается волком!»:
Или: «Кукуруза всегда остается кукурузой!»:
Постарайтесь говорить это с максимально серьезным лицом и не улыбаться. Лично у меня не получилось.
Возражение №2. Искусственный отбор не создал ни одного вида
Креационисты говорят:
— Как бы люди ни старались, как бы они ни кичились своими знаниями, они так и не сумели создать новые виды. Все что они могут — это пользоваться тем, что существовало в природе до них.
Да, создавать новые виды очень непросто. Даже природе для этого требуются десятки и сотни тысяч лет. Однако человек все-таки сумел вывести несколько видов, которые никогда до этого не существовали.
Прежде всего, это различные гибриды растений. Например:
— Домашняя слива — гибрид алычи и терновника.
— Черноплодная рябина, выведенная Мичуриным (от исходной аронии она отличается даже количеством хромосом).
— Тритикале — гибрид ржи и пшеницы.
…и многое другое.
Но создание новых видов не ограничивается гибридами. К разным видам биологи сегодня относят:
— Домашнюю корову (Bos taurus) и тура (Bos primigenius). Последний, к сожалению, был начисто уничтожен в XVII столетии.
— Домашнюю кошку (Felis silvestris catus) и ее предка — европейскую лесную кошку (Felis silvestris).
— Волка (Canis lupus) и собаку (Canis lupus familiaris). Кстати, собаку динго (Canis lupus dingo), одичавшую когда-то домашнюю собаку, тоже относят к отдельному виду.
Ошибка у креационистов здесь часто возникает из-за неправильного понимания самого термина «вид». Как известно, вид — это совокупность особей, которые свободно скрещиваются друг с другом, но при обычных условиях не скрещиваются с остальными особями. Но речь здесь не обязательно идет о несовместимости генов, как полагают креационисты.
Обычно полная репродуктивная изоляция в природе достигается в среднем за 3 миллиона лет. Сегодня биологи причисляют особи к разным видам, исходя не из генетической, а из фактической несовместимости. То есть, особи относятся к разным видам, когда они фактически не скрещиваются между собой, даже если проживают на одной территории и способны дать потомство.
Например, волки, собаки, койоты и шакалы вполне способны скрещиваться друг с другом. Но в реальности этого не происходит, а потому их относят к разным видам.
Возражение №3. Все это только искусственные изменения
Иногда креационисты говорят:
— Да, искусственный отбор реален. Но в природе нет искусственного отбора, а значит подобные изменения там происходить просто не могут.
О том, где можно наблюдать эволюцию в природе, мы поговорим чуть дальше. Однако замечу, что граница между естественным и искусственным отбором не такая уж и четкая.
Может быть это прозвучит немного оскорбительно, но когда люди только начали заниматься сельским хозяйством, они и сами действовали словно слепая природа. Например, наши предки пускали на мясо тех коров, которые давали меньше молока. Это было вполне естественно, и ни о какой селекции при этом они не думали.
Или, например, те семена пшеницы, которые осыпались сразу после созревания, люди просто не могли снова высадить. А то зерно, которое они благополучно донесли до амбара, и становилось новым семенным материалом. Сильно ли это отличается от естественного отбора?
Но даже и в дикой природе отбор не всегда бывает естественным. Вспомним, к примеру, о грибах, которые выращивают термиты. Благодаря их стараниям, грибы не только приобрели множество полезных для муравьев качеств, но и напрочь утратили способность к самостоятельному размножению.
Однако самый яркий пример искусственно-естественного отбора — это половой отбор. В этом случае селекцией целенаправленно занимаются существа, которые обладают если не разумом, то хотя бы мозгами. Ведь именно павы создали тот удивительный узор, который сегодня украшает хвосты павлинов.
Во второй части этой статьи мы поговорим о том, можно ли доказать существование эволюции в лабораторных условиях и примерах эволюционных изменений в природе, которые происходят прямо сейчас.
Не факт, что у всех, но у некоторых в детстве была игрушка под кодовым названием «Спирограф». Работала она так: в круг с зубцами внутри вставлялся ещё один круг, но с зубцами снаружи. После этого в дырочку второго круга можно было засунуть ручку или карандаш и катать им одну «шестерёнку» внутри другой, параллельно с тем любуясь получающимся узором. Узор представлял собой кривые, похожие на какие-то математические цветы. И в их регулярности наблюдалось особого рода очарование. Однако «аналоговый» вариант этой штуки, разумеется, страдал от заметного недостатка разнообразия: узоры, в общем-то, были довольно похожи друг на друга, а количество вариантов, хоть и было — при должном уровне изобретательности — довольно большим, но всё-таки маленьким. Всё, что можно получить на выходе, выучивалось довольно быстро. Тем не менее, сам метод способен подарить упорному экспериментатору очень много изящного и неожиданного. Особенно если от аналогового «спирографа» перейти к прогрессивному — цифровому.
Итак, как устроена эта штука. Одно колёсико катается внутри другого и некоторой своей точкой рисует траекторию. Та кривая, которая в данном случае рисуется синей точкой, называется «Гипоциклоида». Точнее, «гипоциклоидой» эта кривая бы называлась, если бы синяя точка совпадала с зелёной, а данный вариант называется «гипотрохоидой». Однако в дальнейшем всё равно будет использоваться иная модель построения этих кривых, поэтому пусть всё то, с чем мы дальше будем развлекаться, условно называется «гипоциклоидами».
Кстати, вот процесс в динамике.
Способ рисования «гипоциклоиды», которым мы сейчас воспользовались, отлично подходит для изготовления аналоговых устройств, рисующих такие кривые. Однако, как уже говорилось раньше, программные реализации дают больше вариантов, поэтому данный способ имеет смысл модифицировать.
Обратите внимание, центр зелёной окружности тоже движется по окружности, которую я нарисовал зелёным пунктиром. И одновременно с тем синяя точка тоже движется по синей пунктирной окружности. Иными словами, исходную систему можно преобразовать в более простую: центр окружности 2 движется по окружности 1, а по окружности 2 движется точка, оставляющая след.
Это намекает нам на то, что мы можем избавиться от некоторых ограничений «аналогового» варианта: в нём ведь соотношение количества оборотов центра зелёной окружности вокруг центра красной с количеством оборотов зелёной окружности вокруг своей оси диктовалось суровыми условиями аналоговой реальности.
Окружности ведь касаются друг друга зубчиками (невидимыми на чертеже), а потому проскальзывание невозможно. В результате, то расстояние, которое точка соприкосновения окружностей «проходит» по зелёной окружности, в точности равно тому, которое она проходит по красной. Соотношение количества оборотов, таким образом, определяется соотношением длин окружностей. Ну и соотношение «скоростей вращения» тоже определяется им же. Если, например, радиус зелёной окружности втрое меньше радиуса красной, то эта зелёная окружность при качении по красной успеет уложить свою длину в ней три раза.
Однако без аналогового девайса такая синхронизация теряет всякий смысл и вполне возможно задавать соотношение количества оборотов произвольным образом, что, разумеется, приведёт к увеличению разнообразия.
Наконец, можно сделать ещё более интересное: включить в систему не две окружности, а больше. По точно такому же принципу: по первой окружности ездит центр второй, по второй — центр третьей, и так далее. По последней же окружности из цепочки ездит та точка, которая оставляет за собой след и тем самым рисует для нас «гипоциклоиду n-ного порядка».
Формулу для фигур, построенных таким способом, найти довольно легко. Для простоты будем считать, что «главная» — «нулевая» окружность имеет единичный радиус и её центр расположен в начале координат.
Угол отклонения центра первой окружности от горизонтали назовём t.
Тогда координаты этого центра будут
Центр второй окружности находится на первой и в общем случае вращается с угловой скоростью, отличной от угловой скорости центра первой окружности. При помощи коэффициента k1 зададим эту пропорцию. Если центр первой окружности повёрнут на t, то центр второй будет повёрнут на k1*t. Ну и радиус первой окружности уже не равен единице, как у «главной нулевой». Назовём его r1.Для нахождения координат центра второй окружности надо к координатам центра первой окружности, вычисленным ранее, добавить аналогичным же способом найденные координаты смещения.
Ну и далее в том же духе, пока не доберёмся до нужного нам количества окружностей.
В конце концов у нас получится вот такая формула для гипоциклоиды третьего порядка.
Возможно, многие из читателей сейчас испытали растерянность, поскольку ранее видели только функции y(x), а тут y(t) и x(t). Однако проследите ещё раз за ходом мысли. t — это некий произвольный угол, для которого мы нашли координаты точки, рисующей кривую. Координат две, и обе зависят от угла. Меняя значения угла в некотором диапазоне, мы будем получать значения обеих координат и таким образом построим график.
Такой способ задания функций называется «параметрическим». И в данном случае он позволяет нам легко и непринуждённо запрограммировать построение кривых из подмножества гипоциклоид третьего порядка. Впрочем, по формуле видно, что любой порядок гипоциклоид получается вообще без напряга — просто методом тупого добавления совершенно идентичных по структуре слагаемых.
Однако если говорить именно о третьем порядке, то в данном случае точный вид кривой определяется шестью параметрами: тремя коэффициентами k и тремя радиусами окружностей.
Именно таким способом я и буду называть кривые: {k1, k2, k3, r1, r2, r3}.
Вот, например, кривая {5, −4, −5, 0.7, 1, 0.75}.
Правда, я повернул её на 90°, чтобы усилить сходство с пальмовым листом.
Надо отметить, что разнообразие возможных форм поразительно велико. В ряде случаев даже тяжело поверить, что такая форма может быть получена этим вот хитрым вращением окружностей.
Если один из радиусов сделать нулевым, то формула гипоциклоиды третьего порядка станет аналогична формуле гипоциклоиды второго. Таким образом, гипоциклоиды третьего порядка включают в себя как подмножество все гипоциклоиды первого и второго порядков.
Иными словами, картинки из спирографа с их помощью тоже можно рисовать.
Изображённая выше «бубна» являет собой один из классических видов гипоциклоид первого порядка. Тем не менее, человеку интуитивно кажется, что вращение двух окружностей никак не может дать что-то, столь похожее на квадрат. Прямые линии из двух кругов? Да вы бредите, господа!
Однако можно подобрать параметры, которые дадут в результате нечто, ещё более напоминающее прямые линии и составленные из них фигуры. Да-да, при помощи довольно простой системы шестерёнок действительно можно сделать девайс, который будет рисовать квадраты с несколько сглаженными углами.
Кстати, сами шестерёнки тоже можно нарисовать таким способом. Хотя, быть может, вам снова не верится, что так вообще может быть.
Однако да, может. Причём у этой фигуры есть своя собственная формула, как и у всех предыдущих. Причём сам вид формулы — один и тот же: меняются только коэффициенты.
И тут наверно уже пора сказать, почему статья называется «Формула утки». Хотя многие наверно уже и так догадались: да, при помощи этого способа правда можно подобрать кривую, которая напоминает силуэт утки, вид сверху.
Поскольку же нам известны и общий вид формулы, и коэффициенты, мы имеем возможность получить точную формулу утки. Вот она:
Орнитологи теперь могут спать спокойно, а мы взглянем на ещё некоторое количество занимательных кривых.
Изящные математические цветы.
Не уверен, но что-то вроде скелетов радиолярий.
Взрыв и ананас.
Генерал и грустный чел с бакенбардами.
Медальон и указатель «мирный атом вон там».
Два каких-то логотипа. Подозреваю, математико-сатанинских сект.
Желающие самостоятельно поэкспериментировать с гипоциклоидами третьего порядка могут скачать веб-приложение.
Вдобавок можно взять вариант с анимацией построения.
Мы продолжаем серию статей "соседи по планете", и знакомимся с еще одним удивительным и не очень широко известным животным - обыкновенным дикдиком (он же дикдик Кирка). Это крошечное, хрупкое, трогательное создание - настоящая антилопа. Хотя роста во взрослой особи не больше 40 сантиметров, а веса - не более 5,5 кг! Чуть больше гламурной карманной собачки.
Водится это необычное животное в двух отдельных регионах Африки: в Восточной Африке — от юга Сомали до центральной Танзании, и на юге — в северной Намибии и прилегающих частях юго-западной Анголы. Места их обитания могут значительно отличаться: пасутся дикдики как в местностях с густой и разнообразной кормовой базой, где они ведут себя довольно привередливо, поедая лишь отдельные части растений, так и в засушливых районах со скудной растительностью. Во втором случае маленькие антилопы ведут себя скромнее, довольствуясь даже худосочной травой.
Заметили, что у дикдика необычная форма морды? Это не просто так. У этих животных увеличена носовая полость, а с ней и поверхность слизистой оболочки. И кровь, проходя по ее поверхности, охлаждается, что очень выгодно при 40-градусной африканской жаре. А еще, чтобы охлаждаться, дикдики часто дышат. При особо высоких температурах частота дыхания может увеличиваться от стандартных 50 до 400 вдохов в минуту!
Жара вообще влияет на многое в жизни дикдиков. В основном они — дневные животные, но если температура становится слишком высокой, то могут с легкостью изменить свой режим и начать пастись прохладными ночами.
Свое необычное название дикдики получили потому, что они крайне пугливы и встретив человека, стремятся скрыться как можно быстрее. В звуках, которые они при этом издают, люди услышали нечто похожее на «дик-дик». А видовое имя дикдик Кирка получил в честь Джона Кирка (John Kirk, 1832-1922), шотландского натуралиста, исследователя и британского консула Занзибара.
Еще один очаровательный факт: эти антилопы полностью моногамны. Они создают пары, которые верны друг другу на протяжении всей жизни, вместе пасутся на своей территории. Самец доминирует, охраняя свою землю и вовремя выпроваживая уже подросших детишек, чтобы те искали себе пару и «жилплощадь».
В заключение, вот вам миленькое видео с крошкой дикдиком, который родился в зоопарке Честера в феврале 2017 года:
Вы знаете, шарообразность Земли вполне можно было бы осознать, просто взглянув на лунный серп на ночном небе. Ведь именно в это время — особенно сразу после новолуния — как никогда хорошо видно, что тень Земли на Луне имеет явно круглую форму, а потому Земля — очевидно, шар. Даже странно, что древние об этом не догадались…
Так вот, если вы это действительно знаете, то вы знаете что-то неправильное: фазы Луны не вызываются падением на неё тени Земли. Они связаны исключительно с тем, под каким углом на неё светит Солнце и под каким углом она в данный момент видна с Земли.
Если вы погасите верхний свет в комнате, оставив зажжённой только настольную лампу, и возьмёте в вытянутую руку мяч: так, чтобы лампа была точно справа или слева от него, — то вы пронаблюдаете полный аналог «половины Луны на небе». Хотя в данный момент ваша собственная тень попросту не может падать на мяч — ведь лампа находится сбоку от него, а не сзади вас.
С Луной происходит нечто аналогичное.
Как понятно из рисунка, жители, например, США, в данный момент, если и видят Луну, то для них освещена только её левая половина.
Правда, тут надо отметить, эта картинка (как и все последующие в этом разделе) — немного жульническая.
Дело в том, что если бы я тут всё нарисовал в правильном масштабе, то Земля и Луна выглядели бы микроскопическими точками, и ничего нельзя было бы разглядеть. При увеличении же этих объектов, вместе с искажением отношений их размеров и расстояний между ними, искажаются и углы, под которыми они друг друга «видят».
Поэтому мне пришлось нарисовать Солнце там, где вы его видите, но вот источник света, имитирующий солнечный свет унести довольно далеко влево — чтобы Земля и Луна были освещены практически с одного и того же направления, а не с разницей углов к источнику света, примерно в 45°, как на этом рисунке.
Тем не менее, смысл, надеюсь, понятен, и потому можно взглянуть на другое взаимное расположение объектов.
В данном случае жители Земли сумеют увидеть лишь тонкий серп.
Причём рисунок нам как бы намекает, что этот серп будет виден не ночью, а, как максимум, перед самым рассветом — ведь та сторона Земли, с которой видно Луну, сейчас как раз повёрнута к Солнцу, а значит там уже не ночь.
Иными словами, новолуние, новая и старая Луна — это как раз наиболее далёкие состояния от того, при котором тень Земли могла бы всё-таки упасть на Луну. Напротив, в эти моменты Земля дальше от Солнца, чем Луна, а не наоборот.
Взглянем теперь на ту конфигурацию, при которой нам видна полная Луна.
Может показаться странным, что в данном случае не случилось лунное затмение: ведь тень Земли в такой конфигурации вроде бы должна была бы упасть на Луну и сделать её тёмной для земного наблюдателя.
Но нет, лунные затмения, разумеется, бывают, однако орбита Луны наклонена на 5,14° относительно плоскости, в которой находится орбита Земли вокруг Солнца. По этой причине она чаще всего находится не строго за Землёй на линии Солнце—Земля, а как бы «чуть выше» или «чуть ниже» этой линии. В общем, достаточно отстоит от этой линии для того, чтобы Земля не заслоняла её собой от солнечного света.
,
Здесь снова для более разборчивой демонстрации процесса пришлось немного увеличить наклон орбиты Луны, но суть примерно такова.
Тем не менее, не только Луна вращается вокруг Земли, но и Земля — вокруг Солнца. По этой причине плоскость лунной орбиты по-разному ориентирована к линии Солнце—Земля.
Вдобавок, сама орбита Луны и плоскость, в которой она лежит, медленно вращаются вокруг Земли, делая полные обороты примерно за 8,85 лет и 18,6 лет соответственно (это явление называется «прецессия»).
Из-за этого в некоторые моменты Земля всё-таки может оказаться точно между Солнцем и Луной. И тогда действительно случится лунное затмение.
По той же причине не каждый месяц, но всё-таки могут случаться и солнечные затмения тоже — ведь и Луна тоже может иногда оказываться точно между Солнцем и Землёй.
Как видно из рисунков, лунные затмения всегда наступают исключительно в полнолуние — в момент полной освещённости Луны: во всё остальное время их просто не может быть по чисто геометрическим причинам. И по тем же чисто геометрическим причинам солнечное затмение бывает исключительно в новолуние — когда со стороны Земли Луна не освещена Солнцем вообще.
Луна делает оборот вокруг Земли чуть более чем за 27 дней. И за этот период происходит полный цикл своих фаз: от полной неосвещённости до полной освещённости и обратно. Однако лунные и солнечные затмения не столь часты и случаются только в те моменты, когда вращение Луны вокруг Земли удачно накладывается на ориентацию её орбиты к линии Земля—Солнце.
В общем, заблуждение о том, что фазы Луны — это что-то типа неполных лунных затмений, гораздо более глубокое, чем «ну ладно, самую малость не угадали»: в данном случае не угадали в буквальном смысле на 180°.
Мы продолжаем серию статей "соседи по планете", в рамках которой мы знакомимся с животными, достаточно малоизвестными, чтобы их названия подчеркивал Word. И сегодня у нас Патагонские мары - забавные зверьки родом из Аргентины.
Внешность у мары довольно необычная: они похожи на какую-то помесь зайца, кенгуру, оленя и еще невесть чего. Эти животные относятся к грызунам. Несмотря на внешнее сходство с зайцами, общего с ними мары ничего не имеют (кстати, из-за этого сходства второе название патагонской мары - патагонский заяц). Их ближайшие родственники - морские свинки. Вы ведь знаете, что зайцы - не грызуны? ;) По своим размерам мары занимают почетное четвертое место среди грызунов: их опережают капибары (водосвинки), бобры и дикобразы. Масса их тела может достигать 16 кг! Длина тела - до 75 см., а высота в плечах - до 45 см.
Особенное сходство с зайцем маре придают ее лапы: мощные задние и короткие передние. При этом мара передвигается скачкообразно, как заяц. Бегают мары зигзагами, развивая скорость до 30 км/ч! В момент опасности длина прыжка патагонской мары может достичь 2 метров! А вот ходят они медленно.
Мары — растительноядные животные, обитающие в засушливых степях и полупустынях, выбирая места с достаточным количеством корма. Эти ребята с удовольствием едят не только траву, но и кору деревьев, упавшие плоды, ягоды, листья. Интересно, что ночуют эти животные поодиночке, рассредотачиваясь, а днем собираются вместе, чтобы коллективно искать пропитание. Такая стая может насчитывать от 5 до 40 животных.
А еще эти симпатяги хорошо приручаются. В книге А. Брема «Жизнь животных» о ручной маре есть такие строки:
«Геринг рассказывает про одну ручную мару, которая была очень чувствительна к ласкам: когда ее слегка чесали пальцами, она выгибала спину, сопровождая это в высшей степени довольным, но непередаваемо странным не то писком, не то хрюканьем, в котором слышалось, однако, что-то трогательное и располагающее.»
Напоследок, чтобы ваше сердце растаяло окончательно, держите видео, где парочка домашних патагонских мар (судя по размеру — молоденьких) нежничает с собачкой:
Проксима b – планета из системы Альфа Центравра, вращающаяся вокруг звезды Проксима Цетраврва. Когда ее обнаружили в 2016 году, все были очень вдохновлены: землеподобная планета, на оптимальном расстоянии от звезды, и по меркам вселенной довольно близко от нас – всего лишь в 4,24 световых годах! Очень хотелось верить, что на ней есть жизнь.
Но недавнее открытие стерло эти надежды в пух и прах. Оказывается, в марте 2017 года на Проксиме Центравре произошла мощнейшая вспышка. Так что даже если на Проксиме b и была какая-то жизнь, то она, несомненно, прекратила свое существование.
Вспышка была обнаружена и проанализирована группой американских ученых из Института Карнеги (Carnegie Institution), Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA) и Университета Колорадо (University of Colorado). Они проанализировали данные, полученные сетью радиотелескопов ALMA (Атакамская большая антенная решетка миллиметрового диапазона).
Оказалось, что вспышка на Проксиме Центравре произошла 24 мая 2017 года. Она длилась всего 10 секунд, но была в 10 раз мощнее самой яркой вспышки нашего Солнца! Яркость звезды Проксима Центавра в этот день возросла в 1000 раз, обрушив на Проксима b мощный выброс радиации. Так колебания яркости Проксимы Центарвы выглядели в тот день:
Эта вспышка окончательно разрушила надежды на то, что на Проксиме b будет обнаружена жизнь. Хотя шансы на то, что планета окажется обитаемой и без того были очень не высоки, ведь Проксима Центавра относится к типу красных карликов, которые склонны к таким событиям. Так что если жизнь и могла зародиться на спутнике такой «нервной» звезды, то только в недрах земли.
Но исследования этой планеты не прекратятся. В данный момент разрабатываются новые телескопы, которые помогут нам детально рассмотреть эту обожженную планету.
,
