Сегодня - 14.07.2020

Задайте вопрос учёному

В этом разделе вы можете задать вопросы, относящиеся к любому научному направлению: будь то археология или ядерная физика. Задавая вопрос, вы можете обозначить, ученому какой специальности он адресован. Если вы не определились с адресатом, мы найдем для ответа на ваш вопрос компетентного эксперта. Ответ будет опубликован на сайте.

Обращаем ваше внимание на то, что не подлежат рассмотрению вопросы и обращения, в которых содержатся выражения, оскорбляющие чьи-либо честь и достоинство, а также те, из которых не представляется возможным понять суть вопроса.

Вопросы вы можете направлять на электронный адрес: scienceinsiberia@gmail.com с пометкой в теме: «Вопрос ученому»



Если трудные роды — результат увеличения головного мозга у человека, почему женщины с узким тазом не исчезли в результате эволюции?

Отвечает научный сотрудник ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» кандидат биологических наук Светлана Владимировна Михайлова

 

Говорят, что трудные роды у женщин – результат увеличения головного мозга у человека. Но ведь женщины с узким тазом должны были вымереть по мере увеличения головного мозга, так как не могли родить и передать свои гены. Почему же этого не произошло?

 

Во-первых, это сродни вопросу о первичности курицы или яйца. Люди с большим мозгом никак не появились бы, если бы не родились. А если они родились, значит, размеры женского таза это позволили. Варианты генов, дающие увеличение мозга, просто не возникли бы в популяции, если бы они мешали рождению ребенка с таким признаком. Существует предположение, что вопрос с размером головы решился у предков человека за счет того, что дети стали рождаться физиологически немного недоношенными по сравнению с детенышами обезьян. Однако есть и несогласные с этой точкой зрения, потому что сроки беременности у человека и близких по размеру обезьян сравнимы.
 
Во-вторых, размер таза — это не моногенный признак и даже не чисто генетический. То есть нет одного такого гена, мутация в котором делала бы таз меньше или больше. Обычно подобные количественные признаки определяются целым набором разных генов, и каждый «узкотазый» вариант дает не более плюс 5 % предрасположенности к развитию признака. 
 
В-третьих, известно, что размер плода зависит от уровня глюкозы в крови у женщины во время беременности, а это во многом связано с пищевыми привычками, физической активностью и генами метаболизма глюкозы. Условно говоря, у кого-то в геноме было целых 15 вариантов, отвечающих за узкий таз, но гены метаболизма глюкозы были в порядке, с едой было негусто, физическая нагрузка большая — и женщина рожала некрупных детей. А у кого-то было всего 7 таких вариантов, но было небольшое нарушение в обмене глюкозы и избыточное питание. В итоге сложности с рождением детей были именно у нее.
 
К счастью, благодаря большим мозгам медиков сейчас у женщин есть возможность и контролировать уровень глюкозы, и пользоваться медицинскими технологиями, позволяющими иметь детей независимо от размера таза.
 
Фото из открытых источников (анонс)
 



Железо у нас в крови — из звезд?

Отвечает старший научный сотрудник Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Сергей Владимирович Ращенко

 

Откуда железо у нас в крови? Правда ли, что часть его происходит от сверхновых звезд, взорвавшихся в разных точках Галактики?

 

Сразу после рождения Вселенная практически целиком состояла из водорода и гелия, скопления которых положили начало гипотетическим звёздам «третьей популяции» — самым древним, в недрах которых в ходе реакций термоядерного синтеза рождались первые во Вселенной атомы более тяжёлых элементов. Поскольку в конце своей жизни звёзды нередко выбрасывают часть вещества в межзвёздное пространство, умирающие звёзды «третьей популяции" обогатили космос такими элементами как углерод, кислород, магний, кремний, железо и другими. Описанные события затем повторились со звёздами «второй популяции» (древнейшие из наблюдаемых звёзд) и «первой популяции» (последнее поколение звёзд, к которому в частности относится Солнце).
 
Таким образом, чем моложе звезда и сформировавшаяся вокруг неё планетарная система, тем выше будет в них содержание «тяжёлых» (тяжелее гелия) элементов, образовавшихся в ходе термоядерных реакций в предшествующих поколениях звёзд. Поэтому атомы не только железа, но и углерода, кислорода, кальция и других элементов нашего тела несомненно рождены в недрах древних (и уже погасших) звёзд. Как образно сказал астрофизик Карл Саган: «Азот наших ДНК, кальций наших зубов, железо нашей крови, углерод наших яблочных пирогов созданы в недрах сжимающихся звезд. Мы сотворены из звездной пыли».
 
Фото с сайта pixabay.com
 



Как можно подкрасить минералы?

Отвечает заведующий Центральным сибирским геологическим музеем кандидат геолого-минералогических наук Андрей Владиславович Вишневский

 

В магазинах часто встречаю украшения из агата самых разных цветов. Слышал, что многие из таких агатов подкрашивают. А как можно подкрасить уже готовый агат? Какие еще натуральные, не искусственные минералы можно так подкрасить?

 

Тем или иным способом можно значительно изменить цвет любого минерала. Чаще всего для подобных задач используется нагрев — иногда до сотен градусов, а иногда и почти до двух тысяч. Большое значение имеет состав микропримесей в исходном минерале, экспозиция (время выдержки) и динамика охлаждения. Такими методами облагораживается, например, подавляющее большинство природных сапфиров: их цвет становится гораздо ярче, исчезают небольшие трещинки. Иногда применяются дополнительные химические реактивы, которые наносятся на поверхность кристаллов при нагревании, но это уже не совсем честно. Сюда же можно отнести и напыление тончайших пленок (часто металлических) для усиления цвета и блеска уже готовой огранки. Для некоторых минералов, например черного кварца мориона, цветных бриллиантов и голубого топаза, используют облучение нейтронным или электронным пучком.
 
Что же касается агата и некоторых других материалов (например, бирюзы, лазурита, коралла и жемчуга), то здесь ситуация гораздо проще. Окрасить многие агаты можно даже обычным пищевым красителем при комнатной температуре. Дело в том, что агат в основном состоит из слоев халцедона — разновидности кварца, которая имеет очень тонковолокнистое строение, не видимое невооруженным глазом. Кроме халцедона слои могут быть из явнокристаллического зернистого кварца, а иногда даже опала. У соседних слоев агата разная пористость, и количество красителя, который может в них проникнуть, тоже разное. При окрашивании структура этого минерала проявляется более ярко. Например, для придания зеленого цвета используют соли хрома и никеля, а черный цвет получается после проваривания в сахарном сиропе и обработки серной кислотой. По сути, принципиально тот же процесс происходит и в природных условиях, где агаты преимущественно подкрашены природными гидроокислами железа.
 
Фото из открытых источников
 



Почему у людей разный смех?

Отвечает главный научный сотрудник Научно-исследовательского института молекулярной биологии и биофизики академик Марк Борисович Штарк

 

Почему люди не смеются одинаково, даже если они родственники?

 

Смех — это продукт двух аппаратов. Первый — переживательный — является внутренним продуктом. Человеку надо усвоить то, что вызывает смех. Если он видит смешные мизансцены и начинает смеяться, то мобилизует в первую очередь свой переживательный компонент. Ему должно быть смешно на эмоциональном уровне. Разные люди по-разному смеются в ответ на зрительный или вербальный прецедент, который вызывает смех. На любую внешнюю среду, которая смешна, переживательный компонент будет разный, и естественно, что в это будут вовлечены совершенно определенные структуры, отвечающие за эмоции. Центры, обеспечивающие данный уровень: миндалевидное ядро, островок, поясная извилина. Компоненты, которые выражают эмоции, сложным образом распределены и связаны друг с другом в мозге. 
 
Физический аппарат, издающий звук, у всех людей примерно одинаков. Он довольно однообразен, но может иметь значение культурный уровень или даже интеллект. К примеру, один может «ржать», а другой смеяться тихо.
 
Члены одной семьи могут смеяться по-разному, в том числе и потому, что они разного возраста. И, конечно же, иногда образ или сцена, вызывающие смех, могут рассмешить взрослого человека с развитым переживательным компонентом, а ребенка — нет.
 
Фото с сайта pixabay.com
 



Можно ли с помощью лингвистической экспертизы выявить ложь?

Отвечает ассистент кафедры фундаментальной и прикладной лингвистики Гуманитарного института Новосибирского государственного университета, эксперт-лингвист АНО «Институт экспертных исследований» Елена Евгеньевна Абрамкина

 

Можно ли с помощью лингвистической экспертизы понять, что человек говорит неправду? Если да, какие особенности речи и письма могут его выдать?

 

В лингвистике существует целое направление, которое занимается изучением ложных высказываний, — лингвистика лжи. Ее внимание направлено на разные теоретические и практические аспекты обмана как коммуникативного феномена: его функции, виды и причины возникновения, национально-культурную специфику и тому подобное. Это направление широко развито как в России, так и за рубежом. 
 
Между тем проблему обнаружения лжи в тексте едва ли можно назвать решенной. Какая-либо апробированная и достоверная методика ее определения в современной лингвистической экспертизе отсутствует, единых общепринятых языковых маркеров не разработано. Поэтому на современном этапе лингвистическая экспертиза не может определить, является ли информация, которая содержится в тексте, истинной. 
 
С другой стороны, вопросы, которые касаются ложного авторства, ставятся и успешно решаются в рамах автороведческой экспертизы. Например, она определяет, действительно ли подозреваемый является истинным автором текста или есть ли в тексте подражания чужому стилю, стремление замаскировать свой текст под чужой. 
 
Фото из открытых источников (анонс)
 



Есть ли вирусы, по-разному действующие на женщин и мужчин?

Отвечает заведующий лабораторией биотехнологии и вирусологии Факультета естественных наук НГУ член-корреспондент РАН Сергей Викторович Нетёсов

 

Есть ли вирусы, которые могут по-разному воздействовать на организм в зависимости от пола? Например, вирусные инфекции, которыми болеют только женщины или только мужчины, или какой-то пол болеет тяжелее?


 

«Что касается начальной фазы заражения организма вирусами, разницы нет. Другое дело, что организм беременных женщин может реагировать на заражение некоторыми вирусами совсем по–другому, чем организм мужчины или небеременной женщины, и это известно давно. Во время беременности происходит значительная перестройка физиологических процессов в организме, меняется гормональный фон, иммунная система немного по-другому работает, защищая плод и, в то же время, не реагируя на его присутствие, поэтому некоторые вирусы в первом триместре беременности могут вызывать сильные последствия и у самой женщины, и у плода, вплоть до прерывания беременности. Это так называемые TORCH-инфекции, о них многое известно, в каждой женской консультации есть набор анализов на эти вирусы и рекомендации для профилактики. При этом я не видел ни одной научной публикации, в которой бы говорилось о существенной разнице в воздействии вируса на организм мужчины и небеременной женщины, так что объективных научных данных такого рода на сегодня мне неизвестно».
 
Изображение с сайта pixabay.com (анонс)



Почему вирусы мутируют?

Отвечает старший научный сотрудник Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН кандидат биологических наук Сергей Викторович Кулемзин

 

Сейчас, когда рассказывают о коронавирусе, говорят, что он мутировал и стал опасным для человека. А почему вообще вирусы мутируют?

 

Одна из важнейших задач для клетки человека — это не внести мутации в ДНК при подготовке к делению. Опасность мутаций для клеток человека очевидна: каждое изменение — это риск злокачественного перерождения. У вирусов отношения с мутациями другие — каждая мутация, скорее всего, приведет к ухудшению адаптивности вируса либо, что еще вероятнее, никак на нем не отразится. Однако в небольшом проценте случаев это позволит вирусу приобрести новое свойство — уклониться на время от атаки иммунной системы или даже сменить организм хозяина. Вирусы могут себе это позволить: даже если большая часть новорожденных частиц дефектные, инфекция всё равно может продолжать развиваться. То есть вирусам эволюционно выгодно быстро мутировать, а человеку — нет. Именно поэтому у вирусов сформировались специальные полимеразы (ферменты, синтезирующие ДНК или РНК), которые допускают много ошибок. И вирусы этим очень довольны.
 
Изображение с сайта pixabay.com (анонс)
 



Связана ли теплая зима с изменением климата?

Отвечает старший научный сотрудник Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН кандидат физико-математических наук Елена Валерьевна Харюткина

 

В этом году и в России, и в Европе очень теплая зима, во многих регионах даже не выпал снег. Связано ли это с изменением климата или это нормальные колебания температуры (было же у Пушкина: «Зимы ждала, ждала природа. Снег выпал только в январе»)?

 

За всю историю Земли наблюдались циклы как потепления, так и похолодания климата, которые сменяли друг друга. Одно из наиболее сильных происходит в настоящее время: начиная с середины 1970-х годов средняя температура воздуха на планете интенсивно растет. Отличие современного потепления в том, что оно характеризуется более резким увеличением температуры. В последнее время мы всё чаще слышим о новых температурных рекордах. Так, например, по данным Всемирной метеорологической организации, 2019 год признан вторым по темпам потепления после 2016 года за всю историю инструментальных наблюдений. Тут стоит отметить, что это совершенно не означает, что температура растет повсеместно, в каждом уголке планеты. Да и в какой-то месяц или даже сезон может быть аномально холодно. За распределение тепла и влаги (осадков в том числе) на планете отвечает общая циркуляция атмосферы, а точнее, ее изменчивость. Погода зимой на территории России в основном формируется за счет переноса теплых и влажных воздушных масс с Атлантики. В этом году его траектория в европейской части страны сместилась на север из-за формирования здесь антициклона, который заблокировал поступление влажных воздушных масс в регион. Как известно, для антициклона характерна ясная погода без осадков. В то же время мощным атлантическим циклонам пришлось обходить антициклон вдоль Скандинавии и северных морей, и далее они беспрепятственно проникли на Урал и в Сибирь, куда принесли теплую и снежную зиму. А зима, описанная в романе Пушкина, пришлась на окончание эпохи похолодания (малый ледниковый период) — снега не было, но уже на фоне другого глобального процесса. 
 
Год на год, конечно, не приходится, как говорится. Но потепление продолжается. Наиболее интенсивно оно выражено в северных районах, что приводит к уменьшению температурных контрастов между высокими и низкими широтами. В целом наблюдается тенденция смещения траектории западных циклонов на север. При этом меняется тип атмосферной циркуляции — с зонального на меридиональный, для которого характерно развитие процессов блокирования воздушных масс. Поэтому стоит иметь в виду, что такие погодные аномалии, как в этом году, не будут редкостью.
 
Фото с сайта pixabay.com
 



Стоит ли бояться парабенов в косметике и пище?

Отвечает ведущий научный сотрудник Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН доктор химических наук Александр Юрьевич Макаров


Для чего парабены добавляют в косметику? Действительно ли они накапливаются в организме и могут нанести вред здоровью? 

 

Парабены — это эфиры пара-гидроксибензойной кислоты, которые используются как консерванты, то есть вещества, угнетающие рост микроорганизмов. Их могут добавлять не только в косметику, но и в пищу. В качестве пищевых добавок разрешены к применению метилпарабен (Е218), этилпарабен (Е214) и их натриевые соли (соответственно, Е219 и Е215). Ранее применялись также гептилпарабен (Е209), пропилпарабен (Е216) и его натриевая соль (Е217), но сейчас они в качестве пищевых добавок запрещены. 
 
Они практически не токсичны, в организме не накапливаются, а быстро метаболизируются и выводятся. Аллергические реакции вызывают редко. Высокие концентрации парабенов были обнаружены в раковых опухолях молочной железы. Причина этого, по-видимому, в том, что злокачественные опухоли активно поглощают и накапливают самые разные вещества. Опасения, что парабены могут вызывать рак, не подтвердились. 
 
Обнаружена слабая эстрогенная активность парабенов. Они действуют подобно женским половым гормонам. Такая активность тем больше, чем длиннее у них углеводородная цепь. Возможно, поэтому и запретили длинноцепочечные парабены Е209 и Е216. Однако, эти свойства обнаружены при дозах в 25000 раз выше тех, что можно получить с пищей. Метилпарабен обнаружили, например, в кислице клубненосной. В Центральной и Южной Америке ее едят так же, как у нас картофель, и какого-либо вредного воздействия не замечают.
 
Фото из открытых источников (анонс)
 



Можно ли за счет эликсиров из трав приобрести мутацию, как это было в «Ведьмаке»?

Отвечает младший научный сотрудник Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Даниил Викторович Гладких

 

В серии книг о ведьмаке, мальчиков поили травяными эликсирами, чтобы добиться сверхъестественных способностей, — и говорится, что у них происходили мутации, делавшие обычных людей, собственно, ведьмаками. Скажите, пожалуйста, а в реальности можно ли за счет трав приобрести мутацию?

 

Согласно книгам и играм (сериал я не смотрел) испытание травами и трансмутации ведьмаки переживают в возрасте 8—10 лет. Эти процессы идут, пока мальчики находятся в коме, что соответствует существующему на самом деле и редко применяемому милуокскому протоколу — экспериментальному курсу лечения острой инфекции бешенства, когда спасти пациента можно только замедлив развитие вируса, введя человека в искусственную кому. Конкретно возникновение сложных мутаций во множестве органов и тканей достаточно взрослой особи под воздействием эликсиров из трав крайне маловероятно. Чисто теоретически это не то чтобы возможно, но не вполне невероятно. Эликсиры могут содержать химические мутагены, которые образуют с нуклеиновыми основаниями ДНК-аддукты (соединение с ДНК какой-либо молекулы), и чем их больше, тем сильнее изменяется нативная (то есть сохранившая водородные связи между двумя цепями) структура ДНК, что приводит к экспрессии мутантных белков. Во время полового созревания (предположим, что во вселенной ведьмака это именно 8—10 лет) такие измененные гены могут включаться и работать, создавая измененный гормональный фон, трансформацию клеток и тканей и прочее. Правда, практически все химические мутагены являются источниками опухолей, но, может, ведьмаки подобрали именно неканцерогенные.
 
Ну а в реальности приобрести простенькую мутацию за счет химических мутагенов в травах вполне реально, но, скорее всего, она будет крайне вредной.
 
Скриншот из открытых источников (анонс)
 

Система Orphus