Сегодня - 29.05.2020

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»



Откуда в алмазах появляются всякие включения?

Отвечает сотрудник Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева Сергей Владимирович Ращенко

 
 

Откуда в алмазах появляются всякие включения?

Алмаз из кимберлитовой трубки Удачная (Якутия) с включениями мантийных минералов оливина (слева) и граната (справа). Размер порядка 1 ммВключения являются характерной чертой большинства кристаллов, выросших в природе — каждый наблюдал это явление, например, в виде мелких пузырьков воздуха в замёрзшем льду. Как правило, включения представляют собой частички среды, в которой рос кристалл, захваченные им в процессе роста. С этой точки зрения они несут очень важную для геологов информацию — с их помощью можно реконструировать температуру, давление и состав минералообразующего окружения (занимается этим геологическая дисциплина термобарогеохимия).
 
Поскольку кристаллы алмаза образуются на глубине в сотни километров, включения в них представляют ещё больший интерес. Фактически благодаря им, в руки геологов попадают пробы вещества мантии Земли, которые невозможно извлечь на поверхность никакими другими способами. Важную роль играет чрезвычайная прочность кристаллической решётки и химическая инертность алмаза — по этим причинам во включениях может сохраняться вещество, образовавшееся под давлением в десятки тысяч атмосфер, характерным для мантии нашей планеты. Таким образом, в виде включений в алмазе могут сохраняться даже минералы, устойчивые только при высоких давлениях.
 
Фото предоставлено Д. Зедгенизовым (ИГМ СО РАН)



Не опасно ли купаться в соленых озерах Сибири?

Отвечает Отвечает старший научный сотрудник Института биофизики СО РАН, доцент кафедры биофизики Сибирского федерального университета кандидат физико-математических наук Денис Рогозин.

 

С учетом особенных сообществ микроорганизмов в соленых озерах Сибири, не опасно ли купаться в таких водоемах? 

Шунет, одно из соленых озер Хакасии

Микроорганизмы в огромных количествах обитают во всех природных экосистемах, в том числе, конечно же, и во всех водоемах. Даже в одном миллилитре родниковой воды содержится несколько сотен бактериальных клеток, и соленые озера не исключение.  Условно патогенными можно считать все микроорганизмы, но бояться этого не стоит — наше тело умеет защищаться от чужеродных бактерий. Достаточно сказать, что на нас постоянно «живет» больше не видимых глазу существ, чем людей на нашей планете. Поэтому смело купайтесь. В большинстве случаев «природные» микроорганизмы для человека не страшны, иначе нас бы уже не было. Хотя польза от них не очевидна, поэтому лучше все-таки принимать душ после плавания, если есть возможность. И пить воду из таких водоемов, конечно же, не стоит, поскольку фекальные и прочие антропогенные загрязнения — это источник повышенной опасности.
 



Как могли получиться ярко-рыжие или черно-белые домашние кошки, если их предки были совершенно другого цвета?

Отвечает заведующий лабораторией Института цитологии и генетики СО РАН доктор биологических наук Павел Михайлович Бородин.

 


Все дикие кошки, которых я видел в зоопарках и на фотографиях, примерно одной окраса. Скажите, как могли получиться домашние, например, ярко-рыжие или черно-белые, или полностью черные или белые, если их предки были совершенно другого цвета?


Разноцветные окраски домашних кошек — это результаты проявления мутантных генов, контролирующих основные пути развития шерсти. Мутации в генах синтеза пигментов ведут к сиамскому  или бирманскому  альбинизму, в генах, отвечающих за расселение пигментных клеток — превращают полосы в разводы или точки,  вызывают образование белых пятен разного размера. Понятно, что в дикой природе у носителей таких изменений мало шансов на выживание. Любые нарушения камуфляжной окраски затрудняют  возможность подкрасться к жертве и укрыться от врага, поэтому они крайне редки, но не отсутствуют вовсе: например, известны черные леопарды или белые тигры. У домашней кошки эти мутации не отбраковывались естественным отбором, более того,  поддерживались   искусственным образом: на их основе создавались породы. Именно поэтому таких изменений много среди домашних кошек и мало у диких представителей семейства. 

 

Фото Елены Трухиной

 




Создается ли в университетах электронная инженерная база, по которой можно найти нужное оборудование?

Отвечает начальник Центра инновационного консалтинга Сибирского федерального университета Артур Туманян.

 

Создается ли в наших университетах для удобства конструирования чего-либо электронная инженерная база, по которой можно найти нужные станки, оборудование, инструменты, модули, детали, крепления, вещества с указанием производителей, патентной информации, характеристик? Если нет, то возможна ли ее организация? Будет ли она находиться в общественном пользовании и каковы перспективы этого?

 

В Сибирском федеральном университете в 2008 году был создан Центр коллективного пользования (ЦКП), который включает в себя 5 лабораторий, оснащенных современным научным оборудованием. Приборы различные: от атомно-эмиссионных спектрометров до измерителей вибрации, с полным списком оборудования можно ознакомиться на сайте университета. Оборудованием активно пользуются ученые и аспиранты для проведения своих исследований, но из-за того, что оно сложное и дорогостоящее, горожанам «просто» прийти попользоваться, к сожалению, не получится, нужна подготовка и предварительное обучение работе с тем или иным прибором. В нынешнем году на базе СФУ открывается R&D-офис, который решает эту проблему — любой желающий сможет прийти со своим вопросом и сотрудники ЦКП сделают экспертное исследование на соответствующем аппарате.

 




Помогут ли бактериально-вирусные коктейли делать консервы?

Отвечает профессор Сибирского федерального университета доктор биологических наук Николай Александрович Сетков.

 

Роман Кириллов: Имеет ли смысл, и есть ли работы по использованию бактериально-вирусных коктейлей (композиций) для консервирования продуктов и дезинфекции? 

 

Бактериофаги были открыты в 1930-е годы, но потом появились антибиотики и вытеснили их. Сейчас мы снова к ним возвращаемся. Эти вирусы обладают уникальной способностью: как своеобразные живые «лекарства» они очень чётко специализированы. Для каждого вида патогенной бактерии существует свой «противник». Это означает, что если мы используем последние для лечения и вводим в кишечник, то поражать они будут только цель, вся остальная микрофлора останется живой. Также эти вирусы обладают способностью саморазмножаться. То есть достаточно один раз их поместить в организм, чтобы победить заболевание. В экспериментах на чашках Петри, в культуре всё получается хорошо, но включить это в медицинскую практику пока не удаётся. 
 
Может быть, в будущем мы поймём отношения бактериофагов с бактериями и научимся делать их эффективными против микроорганизмов, которые окисляют и выводят из строя продукты. Пока мне про такие исследования ничего не известно. Но вопрос действительно серьёзный: чуть ли не половина заготовленной пищи уничтожается либо вредителями, либо покрывается плесенью, прокисает. Конечно, проще всего в консервы закладывать бактериостатики, что сейчас и делают, однако из-за них у людей возникают проблемы со здоровьем.
 
Консервировать продукты дрожжами и бактериями принято издавна. Например, последние используют для изготовления квашеной капусты, молочно-кислых изделий. Другое дело, мы лишь недавно начали понимать, что такое микрофлора. Она оказалась невероятно разнообразной, и потеря какого-то одного вида создаёт в итоге массу проблем. Кстати, в том числе, и с этим связана полнота: у людей с лишним весом богатство кишечных организмов резко снижено, а у худых, особенно у аборигенных народов Африки, потрясающий биоразнообразный кишечник. 
 
Так, сегодня есть очень интересные данные по бактерии Helicobacter Pilori. Раньше ей вменяли в вину развитие язвенной болезни. Оказалось, что она, наоборот, уменьшает агрессивную среду, а в норме — ещё и контролирует массу тела: как только у человека выбивают хеликабактер с помощью антибиотиков (с этой проблемой массово столкнулись американцы, принявшиеся лечить таким образом язвенные болезни), он начинает полнеть.
 



Есть ли электромагнитное излучение при возникновении электрических импульсов в сердце и нервной системе?

Отвечает ассистент кафедры сравнительной психологии ФП НГУ, кандидат биологических наук Дорошева Елена Алексеевна и доктор медицинских наук, профессор кафедры внутренних болезней медицинского факультета НГУ, ведущий научный сотрудник Центра хирургической аритмологии в НИИ патологии кровообращения им. Е. Н. Мешалкина Туров Алексей Николаевич.

 


Есть ли электромагнитное излучение при возникновении электрических импульсов в сердце и нервной системе?


Елена Дорошева

Елена Алексеевна Дорошева: 
 
Да, есть. Также электромагнитное излучение связано с пульсацией сосудов, сокращением мышц, биохимическими реакциями и т.д. Биоэлектрическая активность мозга регистрируется с помощью метода электроэнцефалографии. При этом электроды находятся на поверхности головы, то есть не контактируют непосредственно с нейронами. Они измеряют не отдельные электрические импульсы, а электрическое излучение. Параметры магнитного поля, обусловленные биоэлектрической активностью головного мозга, регистрируются с помощью другого метода - магнитоэнцефалографии. Запись этих параметров осуществляется с помощью датчиков (расположенных вокруг головы) и специальной камеры, изолирующей магнитные поля мозга от более сильных внешних полей. 
 
Алексей Николаевич Туров:
 
Алексей ТуровЭлектромагнитное поле живых организмов имеет ту же природу, что и излучение техногенных источников, хотя отличается нерегулярностью. Движение зарядов при прохождении нервных импульсов сопровождается изменением электрического и магнитного полей. Динамически изменяющееся электромагнитное поле регистрируется датчиками. Для медицинской диагностики регистрируют векторную проекцию поля на внешнюю и внутреннюю поверхность соответствующего органа (соответственно сердца и головного мозга), а также на поверхность тела. Проекция на кожу используется для диагностики (электроэнцефалография и электрокардиография). Органная проекция используется для более точной топической диагностики места патологической активации во время операций (при картировании эндокардиальной или эпикардиальной поверхности сердца определяют источник аритмии, при картировании поверхности мозга — источник опухоли мозга или эпилептической активности). Существуют методики поверхностного картирования при регистрации ЭКГ более чем из 150 точек поверхности тела, строится точная карта места патологического возбуждения в сердце (источник аритмии).
 
Фото: fp.nsu.ru, strf.ru.
 



Опасна ли светящаяся реклама для здоровья?

Отвечает профессор Сибирского федерального университета, доктор биологических наук Валерий Владимирович Заворуев.

 


Каплан Мария: Подскажите, пожалуйста, мы живем на последнем этаже дома, и у нас на крыше собираются установить огромную светящуюся рекламу (состоящую из лампочек и постоянно горящую). Сосед — врач-кардиолог — говорит, что это очень вредно: они якобы создают магнитное поле, которое плохо влияет на здоровье. У меня двое маленьких детей и я волнуюсь. Скажите, безопасна ли такая реклама?


Вероятно, речь идет о световой рекламе, так называемой «бегущей строке». В ней используются светодиоды, и работают она на постоянном токе низкого напряжения. Частота его — 50 герц, а электромагнитные поля, создаваемые в процессе, как правило, безвредны. Однако если есть сомнения, то можно заказать и провести измерения: до включения этой рекламы и после. В соответствии с Санитарными правилами и нормами 2122645-10, предельно допустимая напряженность магнитного поля с частотой 50 герц должна составлять 5 микроТесла, а предельно допустимая напряженность переменного электрического поля частотой 50 герц на высоте от пола от 0,5 до 2 метров — 500 вольт на метр. Если показатели не превышают нормативов, то все в порядке, а в случае, когда они и до, и после окажутся одинаковыми —  влияния нет никакого.
 




Почему молоко белое?

Отвечает профессор Сибирского федерального университета, доктор биологических наук Николай Александрович Сетков.

 

Дело в том, что молоко — довольно сложная жидкость. В нём содержится более 100 веществ. Преобладают, естественно, белки, такие как коаеин, лактальбумин, альбумин сыворотки крови, очень много ферментов (в частности, там присутствует лизоцин).

Известно, что белки в большинстве своём  — белые (отсюда и название). Удостовериться в этом мы можем, поглядев на обычные яичные, когда они сворачиваются. Однако цвет зависит не от них, а от эмульгированных  жиров, которые не могут растворяться. Молоко есть не что иное, как жировая эмульсия. Именно поэтому оно белое.

Фото: Stefan Kühn, wikipedia.org (лицензия: GNU Free Documentation License)
 




Зачем делают обрезание?

Отвечает Профессор Сибирского федерального университета, доктор биологических наук Николай Александрович Сетков.

 

Обрезание, или, по-научному, циркумцизию, делают, во-первых, по медицинским показаниям.  Часто рождаются дети с узкой крайней плотью (это заболевание называется фимоз), в которой собирается смегма — жироподобная смазка. На фоне её скопления развиваются микроорганизмы и возникает воспаление  — баланопостит.

Также циркумцизия издревле делается в угоду национальным и религиозным традициям. Когда-то у древних народов были довольно жестокие обряды жертвоприношения (в том числе и человеческие), но потом их вытеснило обрезание. Этот способ менее кровавый, но в то же время таким образом люди отдавали богам частичку себя.

Древнегреческий историк Геродот писал, что на земле есть три народа, делающих обрезание: колхи, египтяне и эфиопы. У евреев этот обычай появился позже. Когда после сорока лет блужданий по пустыне Моисей привел израильтян в Землю Обетованную, первым рождённым вне плена младенцам сделали циркумцизию. Обряд проводил полководец Иисус  Навин. Потом эту традицию переняли арабы и другие мусульмане.

С другой стороны, у обрезания существует целый спектр преимуществ. Народы, его практикующие, обитали и обитают в условиях дефицита воды. Сегодня уже хорошо известно, что у женщин тех человеческих популяций, где нет циркумцизии и отсутствует культура гигиены мужского пола, значительно выше уровень карциномы шейки матки и других онкологических заболеваний половой сферы.  Это связано с тем, что в скапливающейся смегме развивается микрофлора, которая переводит содержащиеся там соединения в канцерогенные вещества. При половом акте они попадают в организм женщины. Именно последние страдают из-за отсутствия гигиены у мужчин. В наших традициях это обсуждать не принято.

Если говорить о влиянии обрезания на качество секса, то, с одной стороны, оно способствует огрубению головки члена, а значит, те, кто страдает  преждевременной эякуляцией и большой возбудимостью, могут продлить таким образом половой акт. А с другой — женщины теряют, и довольно много. У влагалища ребристая поверхность, и валик, образованный завёрнутой крайней плотью, естественно, приносит дополнительное удовольствие.
 




Почему у человека именно 5 пальцев, а не 4 и не 7?

Отвечает профессор СФУ, доктор биологических наук Николай Александрович Сетков.

 

 


Почему у человека именно 5 пальцев, а не 4 и не 7?


 

Потому что мы принадлежим к линии позвоночных, которая возникла из вышедших когда-то на земную поверхность водных животных, произошедших от кистепёрых рыб или им подобных существ. Так получилось, что у них сформировались пятипалые конечности, и соответственно, у всех позвоночных они именно такие, правда, разной формы. У человека всё это развилось в универсальную руку, у летучей мыши — в особый тип крыла, у крота — в землеройный орган, у ластоногих, когда они вторично возвращались в воду — в ласты. У змей и червяг произошла редукция конечностей. 
 
Почему 5, а не 7?  Потому что существует программа, есть специальные гены, которые определяют деление тела на отдельные части: их называют гомеозисные гены. Их задача: запускать программу движения и дифференцировки клеток, которые потом дадут органы, в эмбриональный период  развития. В отличие от остальных, часто разбросанных по всему телу генов, они строго выстроены в ряд. В геноме всё происходит  очень чётко: в своё время и в своем месте, если что-то сместилось, происходит нарушение. Природа, придумав что-то удачное (например, пятипалую конечность), потом его постоянно диверсифицирует, так как это работает. Выигрышные гены просто приспосабливаются теми или иными организмами. Бывают и сбои.  Так, при заболевании полидактилия у человека формируются дополнительные пальцы. Вносить «помехи» в эту программу эмбрионального развития могут и люди. К примеру, сегодня учёные уже умеют выращивать глазки на брюшке  дрозофилы.  
 

Система Orphus