Новости

Вода на Земле появилась из недр упавшего астероида

Новости

На иллюстрации крупный астероид направляется к Земле. По результатам нового исследования большая часть воды на Земле попала из астероида почти 4,6 миллиарда лет назад, вскоре после формирования солнечной системы.

Исследователи, изучающие метеорит, упавшего на Землю в 2000 году обнаружил доказательства того, что вода в его родительском астероиде исчезла, когда его внутренняя поверхность была еще теплой. По словам ученых, астероиды, что врезались в Землю несколько сотен миллионов лет после рождения Солнечной системы, были, таким образом, лишены влаги.

"Таким образом, наши результаты показывают, что вода попала на Землю в период, когда формировались планеты, а не в период поздней сильной бомбардировки метеоритами с 4,1 миллиарда лет до 3,8 миллиарда лет назад", сообщил ведущий автор исследования Юки Кимура из Университета Тохоку в Японии.

Кимура и его коллеги проанализировали метеорит Tagish Lake, который упал в реку Юкон (Канада) в январе 2000 года. Ученые считают, что это каменный углеродосодержащий метеорит с хондритовой структурой - кусок астероида, который возник в поясе между Марсом и Юпитером. Ученые использовали рентгеновский микроскоп для наблюдения за мельчайшими частицами магнитного железняка, которые самоупорядочились в метеорите в трехмерные "коллоидные кристаллы".

Эти кристаллы могли быть сформированы в процессе сублимации воды - перехода вещества непосредственно изо льда в пар, но не в процессе замораживания, как говорит Кимура. Это означает, что основная масса воды родительского астероида исчезла на ранних стадиях формирования Солнечной системы, прежде чем внутренняя поверхность метеорита остыла, добавил он.

Другие исследования также доказывают очень раннее происхождение воды на Земле. Например, статьи, опубликованные в мае этого года в журнале Science (Наука) обосновывают, что вода на Луне и Земле происходят из одного и того же источника.

Самое простое объяснение этого последнего наблюдения, говорят исследователи, является то, что Земля уже содержала влагу примерно 4,5 миллиарда лет назад, когда небесное тело врезалось в нашу планету, и огромное количество обломков в результате столкновения в конечном итоге послужило образованию Луны.

В дополнение к воде, вероятно, были доставлены на молодую Землю органические молекулы - углеродсодержащие элементарные цепочки жизни. Действительно, коллоидные кристаллы метеорита Tagish Lake имеют органический слой на его поверхности, как говорит Кимура. "Дальнейший анализ может дать нам некоторую информацию об эволюции органических молекул в ранней Солнечной системе", сказал он.

Может ли рыба-ремень предсказывать землетрясения?

Новости

Эта 18-фунтовая (5,5 м) рыба-ремень была найдена на пляже острова Каталина у берегов Южной Калифорнии. Сотрудники Морского института запечатлели данное событие. Обнаруженная гигантская рыба-ремень, выброшенная на берег, является неожиданной находкой, так как глубоководные рыбы сами по себе встречаются крайне редко. И когда пять дней спустя была найдена вторая рыба-ремень, появились самые разные предположения.

18 футов длиной (5,5 метров) туша рыбы была обнаружена 13 октября и считается событием, бывающим раз в жизни для отдыхающих на пляже острова Каталина у побережья Южной Калифорнии. Но это событие повторилось спустя пять дней появлением второй рыбы размером 14 футов (4,3 метров), обнаруженной на пляже в Сан-Диего.

Теперь некоторые утверждают, что выбросившаяся на берег рыба-ремень является признаком того, что скоро произойдет землетрясение. Незадолго до землетрясения в Тохоку и цунами в Японии в 2011 году приблизительно два десятка особей рыбы-ремень были обнаружены на мелководье в прибрежной зоне этого района, из сообщения Марка Бенфилда, исследователя из Университета штата Луизиана.

Рыба-ремень известна в Японии как ryugu no tsukai или "посланник от дворца морского Бога". Десятки глубоководных обитателей были обнаружены японскими рыбаками во время сильного землетрясения магнитудой 8,8 баллов, произошедшего в Чили в марте 2010 года.

"Глубоководные рыбы, живущие рядом с морским дном, более чувствительны к движениям активных разломов, чем живущие вблизи поверхности моря," – сказал Киеси Вадатсуми, специалист в области экологической сейсмологии.

Жабы перемещаются на возвышенность

Одним из первых научных исследований, изучающих поведение животных перед землетрясением, проводилось в Италии, где группа ученых провела месяц наблюдений разведения и поведения жаб (Bufo bufo) в апреле 2009 года. Жабы обычно размножаются в мелких бассейнах на дне озера.

Но однажды большинство жаб внезапно исчезло - и через пять дней сильное землетрясение произошло в регионе. И после окончания толчков землетрясения жабы вернулись в водоём. Исследователи опубликовали свои выводы в Journal of Zoology (Журнал по зоологии).

"Это - первый раз, когда исследование действительно зарегистрировало необычное поведение перед землетрясением научным и систематическим способом," сообщил ведущий автор исследования Рэйчел Грант, зоолог из Университета в Великобритании. "Мы сделали это научно и должным образом, и последовательно посмотрели на поведение."

Что могут чувствовать животные?

Если животные могут ощутить землетрясения прежде, чем те произойдут, что они могут испытывать? Нет никакого определенного соглашения, почему животные могут предугадать землетрясение, но есть некоторые интересные гипотезы.

В исследовании с участием жаб, специалисты заметили, что "активность жабы совпадает с предварительными сейсмическими возмущениями в ионосфере, обнаруженные низкочастотным (УНЧ) радиозондированием», пишут они. Тем не менее, ученые не смогли делать какие-либо выводы из своих исследований о том, что, возможно, вызвало необычное поведение жаб.

В исследовании, изданном в международном журнале Исследования окружающей среды и Здравоохранения в 2011, Грант и исследовательская группа нашли, что тектонические усилия в коре Земли посылают "массивное количество, прежде всего, положительных воздушных ионов в нижние слои атмосферы".

Когда эти ионы достигают водоема, они окисляют "воду в перекись водорода. Другие реакции в придонных водах включают окисление или неполное окисление растворенных органических соединений," написали авторы. Получающиеся составы "могут быть раздражителями или токсинами к определенным видам животных", возможно приводящие к перемещению жаб от своего водоема.

Нет системы раннего предупреждения

Группа физиков из Университета в Вирджинии, расследующая сообщения о поведении животных перед землетрясениями, обнаружила, что скалы, разрушенные под высоким давлением, имитирующим силу землетрясения, испускают высокую концентрацию озона.

"Даже самая маленькая трещина в скале производит озон," сообщила исследователь Кэтрин Дукес. "Вопрос в том, можем ли мы обнаружить его в окружающей среде?" И могут ли животные обнаружить внезапное повышение озона в атмосфере?

Ни одна из этих гипотез, однако, не готова стать в основе разработки системы раннего оповещения подземных толчков. "Это не способ предсказать землетрясения," - сказала Дукес. "Это только способ предупредить, что Земля перемещается, и землетрясение или оползень, или что-то ещё могут возникнуть вследствие этого".

Что убивает афалин? Ученые обнаружили причину

Новости

Два афалина (дельфина-бутылконоса) вынырнули на поверхность, чтобы подышать Из-за вирусной эпидемии сотни дельфинов выбрасываются на берег вдоль восточного побережья США.

Американское Национальное Управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) объявило несколько дней назад о том, что сотни смертельных случаев афалин (в амер. дельфин-бутылконос) происходит по причине вспышки вирусного заболевания, называемого китовой корью.

″По состоянию на 26 августа 333 дельфина были обнаружены мертвыми или умирающими на пляжах от Нью-Йорка до Северной Каролины,″ - сообщила на пресс-конференции Тери Роульз, координатор NOAA по рыболовству, отвечающая за здоровье морских млекопитающих. Вирджиния стала "горячей зоной", где 174 дельфина выбросились на берег по сообщениям на понедельник.

″Китовый вирус кори находится в том же семействе, что и вирус, вызывающий корь у людей. Но эта группа вирусов, как правило, не прыгает от вида к виду,″ - сказал Джерри Сэлики, вирусолог из Университета в штате Джорджия, который проводил лабораторные исследования образцов выброшенных на берег дельфинов. Тем не менее, официальные лица NOAA предупредили общественность не приближаться к выброшенным на берег дельфинам, поскольку у них могли быть вторичные бактериальные инфекции или микоз (грибковые инфекции), которые могут представлять опасность для людей, особенно с открытыми ранами.

″Вдоль Атлантического побережья эта вспышка является экстраординарной,″ - сказала Роульз. Последняя вспышка вируса кори в регионе происходила с июня 1987 г. до мая 1988 года и привела к гибели, по меньшей мере, 900 афалин. Специалисты не уверены в том, сколько времени продлится текущая вспышка эпидемии. ″Как правило, эпидемия будет продолжаться до тех пор, пока есть восприимчивые животные,″ - сообщила Роульз. Но если процесс будет развиваться, как в 1987-1988 гг., ″мы рассматриваем увеличение смертности с распространением вируса кори дальше на юг и продолжение эпидемии до мая 2014 года,″ - добавила она.

Сейчас эксперты считают, что нынешняя вспышка произошла, вероятно, из-за снижения "стайного иммунитета".

Дельфины, которые пережили в 1987-88 г. вспышку вируса кори, несут в себе антитела, которые защищают их от этого вируса. Эти стойкие животные также помогают защитить молодых дельфинов без врожденного иммунитета, так как у этих незащищенных животных меньше шансов заражения вирусом. Но, в конечном счете, устойчивые к вирусу дельфины умирают или уплывают, и ″тогда популяция в каком-то районе становится восприимчивой,″ - сказал Сэлики.

Исследования показали, что дельфины, моложе 26 лет, не имеют никакого иммунитета к этому вирусу, сказала Роульз. ″Так если этот вирус появляется, у животных нет начальных антител, чтобы защитить их от смертельной болезни.″

Роульз добавила, что факторы окружающей среды, такие как загрязнение тяжелыми металлами и изменение температуры в верхних слоях воды, могли также сыграть роль в текущей эпидемии. Но исследователи все еще собирают данные, чтобы ответить на эти вопросы.

Почему морские млекопитающие так долго могут находиться под водой

Новости

Подводные млекопитающие, такие как этот Галапагосский морской лев, развивали адаптацию, позволяющую им оставаться под водой в течение длительного периода времени Способность задерживать дыхание под водой на длительное время является уникальным морским достижением подводных млекопитающих, которое развивалось в течение миллионов лет. Подводные млекопитающие во время погружения, остановив дыхание, замедляют частоту сердечных сокращений и смещают кровоток от конечностей к мозгу, сердцу и мышцам.

Но чемпионы по подводному плаванию, такие как морские слоны, могут задерживать дыхание в течение примерно двух часов. «Было известно, что во время погружения они полагаются на внутренние запасы кислорода», - сообщил Майкл Беренбринк, зоолог из Ливерпульского университета (Англия), который специализируется на функциях животных. Но в организмах этих животных происходит что-то еще, о чем исследователи не догадывались до сих пор.

Итак, что нового? В исследовании, опубликованном 13 июня в журнале Science (Наука) сообщается, что подводные млекопитающие, включая китов, тюленей, выдр, даже бобров и ондатр, положительно заряжают в мускулатуре кислород-связывающие белки, называемых миоглобином (мышечным гемоглобином).

Эта положительная характеристика позволяет животным сохранять намного больше мышечного гемоглобина в своём теле, чем у других млекопитающих, таких как человек, и дает возможность погружаться млекопитающим, удерживая больший запас кислорода, который можно потреблять, находясь под водой.

Почему это так важно? Объединение очень большого количества белков вместе может иметь последствия, объяснил Беренбринк, соавтор исследования, потому что они образуют комок, находясь слишком близко друг от друга. «Это может вызвать серьезные заболевания", добавил он. У человека могут быть такие заболевания, как диабет и болезнь Альцгеймера.

Но миоглобина в десять раз больше концентрируется в мышцах подводных млекопитающих, чем в мышцах человека, сообщил Беренбринк. Так как заряды отталкиваются друг друга, то это все равно, что думать о попытке соединить стороны двух магнитов с одинаковым зарядом, соответственно положительно заряженный миоглобин удерживает белки от прилипания друг к другу.

Что это значит? Беренбринк и его коллеги обнаружили эти положительные заряды в мышечным гемоглобине у всех исследованных морских млекопитающих, хотя у некоторых положительные заряды были сильнее, чем у других.

Это исследование дает хороший пример конвергентной эволюции, где разные виды, живущие в аналогичных условиях, развиваются по одной и той же схеме, исходя из общей проблемы, написал биолог Рэндалл Дэвис, изучающий физиологию и поведение морских птиц и млекопитающих в Техасском университете в Галвестоне.

«Это проливает свет на происхождение миоглобина и его роль в продлении задержки дыхания у подводных млекопитающих», сказал Дэвис, который не принимал участия в исследовании. «Здесь возникают некоторые противоречия, но в то же время я думаю, что это будет стимулировать дополнительные исследования, которым я был бы очень рад», сказал Джерри Кооймен, физиолог животных Океанографического института имени Скриппса в Сан-Диего, который также не принимал участия в исследовании.

Что дальше? Беренбринк собирается исследовать миоглобин в организме людей, общество которых связано с постоянным и длительным погружением под воду, чтобы увидеть, если ли аналогичные изменения в их кислород-связывающем белке. "В мире есть этнические группы населения, которые стали заниматься подводным плаванием, чтобы получать пищу. Некоторые из этих людей могут оставаться под водой в течение очень долгого времени", сказал он.

В 2011 году Гольфстрим перемещается северней на 200 километров

Новости

Это изображение показывает уровень хлорофилла в Гольфстриме в 2003. Ядро Гольфстрима отклонилось на целых 125 миль на север от его средней позиции в 2011. Осенью прошлого года рыбаки на северо-востоке Соединенных Штатов заметили сильные течения и повышение температура воды, поэтому они сообщили ученым из Вудс-Холмского Океанографического Института в Массачусетсе, чтобы помочь разобраться в происходящем.

Исследование, проведенное учеными, опубликовано недавно в журнале Scientific Reports, предполагает, причиной стало изменение направления течения Гольфстрим, теплые воды которого перемещались от Мексиканского залива к северо-востоку в Атлантику и вдоль восточного побережья США. Ученые обнаружили, что центр или ядро Гольфстрима было смещено на 125 миль (200 километров) к северу от его среднего положения, в соответствии с заявлением WHOI.

В конце октября 2011 года температура увеличилась на целых 12 градусов по Фаренгейту (6,7 градуса по Цельсию) в течение нескольких дней. Это соответственно увеличило температуру воды выше 64 F (18 C), которая является очень необычной в южных водах Новой Англии для этого времени года. Это также на 4 F (2 C) выше, чем температура была на этом месте в последнее десятилетие, сказал автор исследования и исследователь WHOI Глен Гаваркевич.

В то время как отклонение продолжалась всего пару недель, теплая вода циркулировала на одном месте нескольких месяцев до начала 2012 года. Странные условия, вероятно, оказало и будет оказывать влияние на морскую жизнь край континентального шельфа, подводные увеличения Северо-Американского континента, которое создает обширное мелководье. Континентальный шельф на северо-востоке является домом для размножения рыбы. Исследования, проведенные в северо-восточных водах, показали, что повышение температуры на 4 F (2 C) привело к смещению на север основной популяции серебристого хека, коммерчески важной рыбы.

Весной 2012 года, миграционный голубой тунец и полосатый окунь были также замечены у побережья Кейп-Код гораздо раньше, чем в предыдущие годы. Но требуются дальнейшие исследования, чтобы определить, является смещение Гольфстрима причиной этого.

До сих пор неясно, почему именно Гольфстрима сдвигается так далеко на север. Одно возможное объяснение состоит в том, что сильный ливень, принесенный ураганом Ирен, повлиял на соленость океана. Другой возможностью является то, что течение сместилось на север от вихревых потоков холодной воды с юго-востока США, которые появились осенью 2011 года, сказал Гаваркевич.

Как правило, течение Гольфстрим лишь косвенно влияет на океанские течения и температуру около континентального шельфа к югу от Новой Англии, когда вихри отделяются от Гольфстрима и дрейфуют на север, в результате чего возникает ограниченное потепление.