Российские ученые разморозили несколько доисторических червей, и двое проснулись
Эти два червя, собранные из вечной мерзлоты в Арктике, были среди 300 размороженных для анализа в 2018 году
После оттаивания два червя начали двигаться и есть. Одному 32 000 лет, а другому 41 700 лет.
ПЕСНЯ ПТЕНЦА
1.
...В бескрайней ледяной пустыне два странных существа, не
похожие ни на животных, которые жили на десяток миллионов лет
раньше, ни на тех, которые жили на десяток миллионов лет позже.
Два десятка миллионов лет - мгновение в истории Земли, почти не
оставившее следов для палеонтологов, которые долгое время так и
не догадывались о том, что эти причудливые твари когда-либо
существовали. Они не были ни динозаврами, ни птицами, ни
млекопитающими. Так, нечто промежуточное, преходящее, не
получившее отражения в биологической классификации...
Два странных существа высиживали яйца. Это были необычные
яйца. Миллионы лет эволюции при температуре ниже нуля придали им
удивительные свойства - они никогда не промерзали. Их родители
могли надолго отлучаться в поисках пищи, очень скудной в этих
краях - лишенные тепла, эмбрионы лишь приостанавливались в своем
развитии, но не гибли.
...Наконец послышался треск разбиваемой изнутри скорлупы.
Самка приподнялась с насиженного места. В обломках скорлупок
копошились маленькие дракончики. Наконец один из них выпрямился,
выгнул шею и ... Из его клюва вырвался очень странный звук -
серия щелчков и свистов, образующих очень сложную мелодию с
четким ритмическим рисунком. Как только раздался последний
щелчок, оба родителя упали на снег мертвые. Это было еще одно
приспособление к жизни во льдах - единственный способ накормить
беспомощных птенцов в пустыне, в которой даже взрослые и опытные
едва могли прокормить самих себя. Птенцов не нужно было защищать
- в этих краях у них не было врагов. Главное - снабдить птенцов
запасом пищи на первое время, чтобы они окрепли и смогли
охотиться сами. Так появилась в процессе эволюции Песня Птенца.
Она была сложна, как сложен ключ от секретного замка. И так же
сложен был сам замок - особая структура в мозгу взрослого,
которая сравнивала все звуки, доходившие до его слуха, с Песней
Птенца. Никакое случайное сочетание звуков не могло заставить
эту систему сработать - случайный ключ не подходил к замку. Лишь
Песня Птенца включала тот сложный врожденный механизм, который
останавливал сердце, и тем самым давал птенцам запас мяса,
хорошо сохранявшегося в холодном климате, а затем, когда они
подрастали, они были избавлены от конкуренции со стороны более
опытных.
Таковы жестокие законы природы: продолжение рода важнее
выживания отдельной особи...
2.
Прошли миллионы лет. Похолодание на Земле сменилось
потеплением, и Песня Птенца из блага превратилась во зло -
теперь птенцам нужны были родители для защиты от хищников,
пришедших в эти края вместе с теплом, да и мясо в тепле
сохранялось очень недолго. Большая часть этих странных существ
погибла, спаслись лишь те, кто потерял ключ к замку - чьи птенцы
разучились петь Песню. Ключ был утерян, но замок остался - его
существование определялось совсем другой группой генов.
3.
Прошли еще десятки и десятки миллионов лет. Странные
существа эволюционировали и превратились в не очень странные
существа, а потом в совсем уже не странные существа, в предков
современных млекопитающих, а затем и в нас с вами. По странной
случайности, безжалостные мутации пощадили "замок", и теперь у
каждого из нас есть в мозгу странная структура из нескольких
сотен нейронов, по-видимому совершенно бесполезная и неизвестная
даже лучшим нейрохирургам - ведь в мозгу миллиарды нейронов,
разве каждый изучишь?
4.
Возможно, одним прекрасным летним (а может быть и зимним)
утром 2020 года мир облетит сенсация. Впрочем в наше время
такое сообщение вряд ли привлекло бы к себе внимание - у нас
слишком много политических проблем, чтобы интересоваться
научными новостями. Но для жителей светлого безоблачного
будущего, которых с утра до вечера кормят одной и той же
"новостью", что "все идет по плану", для них - это сенсация. Еще
бы!
-"Научная экспедиция нашла во льдах странное древнее яйцо.
Различные эксперименты позволяют думать, что яйцо не замерзло, и
зародыш жив!"
Миллиарды людей на Земле, Луне, Марсе и Венере, на
астероидах и космических станциях прильнули к экранам
телевизоров, на которых покоилось под палящими лучами
прожекторов странной формы яйцо. Наконец все услышали треск
скорлупы. Миллиарды людей затаили дыхание, увидев на экране
"дракончика". "Дракончик" вытянулся, выгнул шею и ...
Ключ, утерянный сотню миллионов лет назад, легко вошел в
миллиарды замков...
Человечество победило гонку вооружений, рак, экологический
кризис, демографический взрыв... Но что оно могло сделать против
Песни Птенца?...
Что такое вечная мерзлота? Что происходит, когда вечная мерзлота оттаивает? Об этом рассказывается в данном видео от Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (Германия), сотрудники которого проводят ежегодные экспедиции в полярные области для того, чтобы понять различные процессы, происходящие с вечной мерзлотой, и точно оценить последствия её оттаивания.
Если тема касается мамонтов, многие представляют себе времена, когда на них охотились люди. Представляя при этом копья, камни и полураздетых дикарей. А их вымирание часто представляют, как какое-то быстрое и повсеместное событие в каменном веке, связанное как с климатическими изменениями, так и с охотой. Но не всё так просто! И мамонты были разных видов, и их вымирание происходило не так быстро и по разным причинам.
К тому же время вымирания мамонтов, часто преувеличено, ведь последние шерстистые мамонты вымерли всего 3700 лет назад на острове Врангеля.
Так что, когда в древнем Египте уже были построены пирамиды, а также во времена индской и микенской цивилизаций, хеттского царства и на фоне других событий второй половины бронзового века, включая и тысячи лет развития земледелия, на острове Врангеля мирно паслись шерстистые мамонты. А первые следы людей на острове датированы как раз периодом их вымирания. Но стоит отметить, что при этом в пределах стоянки Чёртов овраг на южном побережье острова Врангеля не найдено доказательств охоты на мамонтов, были обнаружены лишь свидетельства охоты на морских животных, таких как моржи. Если не считать того, что сами орудия и инструменты были не только из камня, но и из слоновой кости, включая и гарпуны. Но почему же вымерли мамонты?
Основные версии были сосредоточены на воздействии окружающей среды и антропогенных факторах или их комбинациях. Что касается климатических условий, то подходящие для мамонтов резко сократились до 90% между поздним плейстоценом и голоценом, а именно от 42 до 6 тыс. лет назад. Оставшиеся материковые области в середине голоцена были преимущественно ограничены сибирской частью Арктики и северо-восточной частью Северной Америки, где последние находки шерстистых мамонтов датированы ∼11 и 13 тыс. лет соответственно. Но вид сохранился в голоцене на островах Берингова и Чукотского морей. А самые последние мамонты жили на острове Врангеля, площадью 7670 км2, в 140 км от побережья материковой части Чукотки. Кстати, сейчас на острове живёт более тысячи овцебыков, которые обитали там и ранее, но были вновь завезены с середины 70-х годов.
В период предельного плейстоценового понижения уровня моря территория, охватывающая современный остров Врангеля, была частью Берингии, простирающейся от Якутии до Канады. А в конце плейстоцена, около 10.5–10 тыс. лет назад, после повышения уровня моря, Берингия окончательно распалась, а остров Врангеля был изолирован от материка и достиг современных размеров, примерно около 8 тыс. лет назад. На этом острове популяция мамонтов сохранялась ещё тысячелетия, после исчезновения на материковой части.
Интересно, что мамонты на острове Врангеля вымерли довольно резко, без признаков предшествующего спада популяции. А вот свидетельства человеческой деятельности на острове ограничены единственным археологическим объектом, стоянкой Чёртов овраг, палеоэскимосской культуры. Древние обитатели стоянки использовали её для охоты на гусей и морских млекопитающих, примерно 3650 - 3350 лет назад, чуть позже после последних датировок останков мамонтов, обнаруженных на данный момент.
Палинологические и изотопные данные с острова Врангеля свидетельствуют о том, что современные климатические условия и флористический состав были установлены после 8 тысяч лет назад, без свидетельств дальнейших колебаний в течение голоцена, включая и площадь пастбищных угодий. Хотя косвенные данные о внешних факторах не смогли дать убедительного объяснения гибели популяции мамонтов на острове Врангеля, недавние генетические исследования пролили свет на внутренние факторы, которые, возможно, подтолкнули их к вымиранию. Результаты исследований показали резкое по меньшей мере 10-кратное снижение эффективного размера популяции шерстистых мамонтов после позднеплейстоценового оледенения, когда, суша и морская акватория освобождались от покрова налегающих и плавучих ледников между 15 и 10 тыс. лет назад.
Кроме того, наблюдалась серьёзная потеря генетического разнообразия у обитающих на острове мамонтов, что является ожидаемым сигналом, согласующимся с инбридингом в малочисленных популяциях животных. А сравнение общегеномных данных мамонта острова Врангеля, возрастом 4300 лет с более древним сибирским аналогом, возрастом более 40 тыс. лет, показал большее количество делеций генов, преждевременных стоп-кодонов и ретрогенов, которые хотя и не смертельны, но могли добавить нагрузку на способность к выживанию уже борющейся популяции. Интересно, что многие из избыточных делеций генов были связаны с метаболизмом.
В связи с вышесказанным возникает интересный вопрос о том, отличалась ли популяция мамонтов острова Врангеля от материковых собратьев ледникового периода с точки зрения их питания и метаболизма. Вероятно островные мамонты меньше полагались на запасы жира. Условия на острове не способствовали этому.
Помимо генетических данных, изотопный анализ позволяет вникнуть в подробности жизни мамонтов, а именно предоставить информацию об их среде обитания, в частности, о качестве воды и питания, а также о переработки питательных веществ организмом мамонтов. Изменение изотопного состава травоядных может свидетельствовать о снижении экологической пригодности территорий с течением времени.
В новом исследовании сообщается об изотопном составе углерода, азота и серы в коллагене последней в мире популяции шерстистых мамонтов на острове Врангеля. Основная цель работы заключалась в том, чтобы оценить, существовали ли животные в привычном и оптимальном для себя экопространстве, характеризующемся высокими значениями δ 15N и низкими значениями δ 13C, или нет. Для этого исследователи сравнили изотопные значения у мамонтов на острове Врангеля, после его изоляции в голоцене, с их предками ледникового периода на материковой части. Кроме того, были объединены все имеющиеся в настоящее время изотопные данные по мамонтам острова Врангеля в попытке получить целостную картину их голоценового существования на острове. Всего в исследовании участвовало 52 образца от шерстистых мамонтов, возрастом от 42 до 4 тыс. лет, а также 6 экземпляров овцебыков и 2 от степных зубров. В качестве ориентира для островной популяции был выбран набор из 25 экземпляров шерстистых мамонтов и 6 лошадей с Быковского полуострова в Якутии.
Чтобы не утомлять методикой и подробными результатами, сразу перейду к выводам.
Изотопные данные, полученные от непосредственно датированных мамонтов острова Врангеля, указывают на то, что они не испытывали проблем с доступностью и качеством кормов. А также результаты поддерживают идею о том, что эта реликтовая популяция проживала в типичных для себя условиях, несмотря на изменение климата и снижение генетического разнообразия.
Вполне возможно, что и без того ослабленная популяция стала жертвой внезапного голода, вследствие экстремального обледенения, которое сильно ограничило доступ к пище. Голоценовые мамонты острова Врангеля были очень похожи на своих берингийских предков. Однако имеющиеся данные позволяют предположить, что они отличались от плейстоценовых материковых мамонтов Сибири, с точки зрения экономии энергии. Это, возможно, связано с метаболизмом или использованием резервных жиров материковыми мамонтами во время более суровых зимних условий. А значения изотопов серы и стронция отражают усиление влияния морских аэрозольных частиц и местных коренных пород на популяцию острова, через питьевую воду к концу периода существования мамонтов. Предположительное увеличение интенсивности выветривания подчёркивает ранее необнаруженные проблемы качества воды, связанные с высоким содержанием растворенных твёрдых веществ и очевидными периодическими выбросами токсичных элементов в речные системы. Но в целом исследование показывает, что на острове Врангеля условия окружающей среды в течение голоцена, подходили для проживания мамонтов. Это резко контрастирует с ситуацией на острове Святого Павла в Беринговом море, где мамонты были гораздо более восприимчивыми к нарушениям окружающей среды из-за ограниченного размера острова (площадь которого более чем в 70 раз меньше острова Врангеля), что в результате привело к их вымиранию без участия человека 5600 лет назад.
Хотя точную причину вымирания мамонтов трудно определить, исследователи считают, что исчезновение этого символического вида ледникового периода, вероятно, было вызвано краткосрочным кризисом, связанным с климатическими аномалиями или геохимическими факторами. Кроме того, нельзя исключать антропогенное влияние, несмотря на отсутствие реальных доказательств охоты на мамонтов.
Проще говоря, если в других частях некогда обширного ареала обитания мамонтов, прослеживаются значительные экологические изменения, то остров Врангеля оставался пригодным для обитания шерстистых мамонтов и до наших дней. Но комбинированные факторы, включая стресс из-за ограниченной площади острова и относительно небольшой популяции, с признаками инбридинга и генетическими аномалиями, довольно ослабили популяцию. А смена тактики в использовании жировых накоплений привела к неспособности жить продолжительное время без пищи. Достаточно было произойти какому-нибудь, относительно краткосрочному, климатическому событию, как, к примеру, покрытие толстой коркой льда поверхности острова, как большая часть животных могла не справиться с голодом, а оставшиеся в живых не смогли продолжить свой род и умерли от старости или были убиты прибывшими на остров людьми.
Создано на основе статьи:
Thriving or surviving? The isotopic record of the Wrangel Island woolly mammoth population
Laura Arppe, Juha A. Karhu, Sergey Vartanyan, Dorothée G. Drucker, Heli Etu-Sihvola, Hervé Bocherens
doi.org/10.1016/j.quascirev.2019.105884
Кратер Батагайка в Восточной Сибири растянулся почти на километр и до сих пор продолжает расти. Это самая крупная из множества котловин на территории Арктики. Таяние вечной мерзлоты вызывает провалы грунта, а это приводит к образованию кратеров или озер.
Фото: Кэти Орлински
https://nat-geo.ru/nature/tayushaya-vechnaya-merzlota-v-tund...
Группа ученых из Института космических исследований РАН, Института водных и экологических проблем СО РАН и Московского физико-технического института предложила способ определения глубины промерзания почвы по данным спутниковой микроволновой радиометрии.
Вечная мерзлота, морские льды, снежные и ледяные покровы, континентальные ледниковые щиты, горные ледники и системы ледяных облаков являются ключевыми компонентами криосферы Земли. Научное исследование криосферы имеет большое значение для решения задач, связанных с изменением климата, региональными водными ресурсами, деградацией вечной мерзлоты и изменением уровня моря. Однако регионы с компонентами криосферы, как правило, характеризуются суровыми климатическими условиями, большой протяженностью и труднодоступностью.
Спутниковая микроволновая радиометрия является наиболее оптимальным методом дистанционного зондирования, который позволяет исследовать недоступные или даже ранее неизвестные места нашей планеты.
«Этот метод имеет ряд преимуществ. Среди них получение данных с обширных площадей, большая частота наблюдений в высоких широтах, независимость сбора данных от солнечной освещенности и атмосферных условий, чувствительность к подповерхностным процессам, а также относительная дешевизна. Мы проверили точность метода на примере Кулундинской равнины — обширной степи южной части Западной Сибири. Для этого потребовалось провести сравнительный анализ данных спутниковой микроволновой радиометрии, реальных параметров почвы и климатических характеристик, полученных на метеостанциях», — рассказал Василий Тихонов, доцент кафедры космической физики МФТИ и старший научный сотрудник ИКИ РАН.
Оказалось, что одинаковые значения данных со спутника могут соответствовать разной глубине промерзания почвы. На это влияет способность почвы к микроволновому излучению, которая может меняться в зависимости от влажности, засоленности, состава и других характеристик. Также ученые выяснили, что однократные измерения с помощью радиометрии не могут дать точных результатов, так как радиоволны отражаются от границ между мерзлым слоем и незамерзшей почвой.
Исследователи включили это в расчет и предложили метод, с помощью которого можно определить глубину промерзания почвы по данным спутника SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) с высокой точностью. Дистанционное определение глубины промерзания основано на совместном использовании разработанной авторами модели излучения в зависимости от характеристик почвы и ежедневных рядов дистанционных измерений тепловых излучений. Период исследования начинался с даты замерзания, которая определяется по спутнику как резкое возрастание теплового излучения, и завершался началом оттаивания — резкого уменьшения теплового излучения.
Значения толщин мерзлого слоя почвы, измеренные и рассчитанные по модели для четырех исследуемых участков Кулундинской равнины (Алтайский край). Номер участка указан рядом с зависимостью, черные значки соответствуют измеренным значениям, красные треугольники — рассчитанным
Модельные расчеты сверили с реальными измерениями на тестовых участках (рисунок 1). Полученная зависимость достаточно высока, чтобы использовать метод для восстановления значений глубины промерзания почвы по спутниковым данным.
Источник: zanauku.mipt.ru/2019/07/18/uchenye-rasschitali-glubin...
Результаты опубликованы в журнале «Исследование земли из космоса» РАН: https://journals.eco-vector.com/0205-9614/article/view/12723
Прогуливаясь по одной из центральных улиц Санкт-Петербурга и увидев большое желтое здание с колоннами и куполом, напоминающее храм, сложно догадаться, что это Российский государственный музей Арктики и Антарктики, если бы не большая надпись на архитраве, указывающая на это.
Музей был открыт в 1937 году в здании бывшей единоверческой Никольской церкви. Но решение об открытии было принято намного раньше. В 20—30-е годы началось активное исследование Арктики и Северного морского пути, в 1930 году утвердили создание Всесоюзного арктического института (ВАИ), в подвалах которого хранились первые экспонаты музея, а в 1933 году для него нашли здание.
В первые годы своего существования музей шел в ногу со временем и оперативно освещал все важные события, происходившие тогда в Арктике, открывал новые разделы экспозиции, проводил выездные выставки. Но с тех пор в его стенах мало что изменилось: переступая порог, попадаешь в машину времени и оказываешься в прошлом веке. Диорамы, посвященные природе Арктики, макеты и чучела животных, находящиеся здесь со дня основания, старые карты и фотодокументы, экспедиционное снаряжение того времени, личные вещи полярников
При входе в музей под сводами потолка посетителей встречает самолет Ш-2 — первый советский серийный самолет-амфибия конструкции В.Б. Шаврова. Его прототип — самолет Ш-1 — был создан в 1928 году в обычной квартире многоэтажного дома: готовые узлы и детали были спущены через окно третьего этажа и собраны во дворе. По характерам повреждений самолета, который висит в музее, установили, что именно он мог участвовать в легендарной экспедиции на ледокольном пароходе «Челюскин». В задачи экспедиции входило закрепить схему движения по Северному морскому пути и пройти его за одну навигацию. В Чукотском море «Челюскин» вмерз в крупную льдину, несколько месяцев дрейфовал вместе с ней, в итоге был раздавлен льдинами и затонул. Экипаж успел выйти на лед и провел на льдине, разбив там лагерь, два месяца в условиях полярной зимы. Эвакуация лагеря осуществлялась с помощью авиации в суровых и непредсказуемых условиях Арктики и продлилась с 5 марта по 13 апреля 1934 года, все участники были спасены. На борту «Челюскина» ледовым разведчиком служил самолет Ш-2, после гибели парохода Ш-2 выгрузили на лед, а позже, во время эвакуации, летчик и бортмеханик самостоятельно прилетели на нем со льдины на землю.
Центральное место в экспозиции отдела о природе Арктики занимает макет в виде глобуса с рельефной картой Северного полушария — на нем можно увидеть, что представляет собой Арктика и где располагаются ее границы.
На белом полотне, имитирующем снег, находится палатка первой дрейфующей научно-исследовательской станции «Северный полюс». В 1937 году на льдину в район Северного полюса была доставлена группа исследователей — начальник экспедиции И.Д. Папанин, гидробиолог и океанолог П.П. Ширшов, астроном и магнитолог Е.К. Федоров и радист Э.Т. Кренкель. Четверо полярников провели в экспедиции 274 дня — с мая 1937 года по февраль 1938 года — и занимались исследованием метеорологических условий, морских течений и льдов в самом центре Арктики.
Каждые четыре часа радист должен был снимать и отправлять данные наблюдений. Для зарядки батарей радиостанции использовали ветрогенератор. А если ветер был слишком сильным или, наоборот, слишком слабым, то папанинцы пользовались генератором из переделанного велосипеда. Причем крутили его, как правило, не ногами — в объемной экипировке это не очень удобно, а ставили на санки и крутили руками.
В 50-е годы на дрейфующих станциях основным видом жилья были уже не палатки, а деревянные передвижные разборные домики. Это домик научной дрейфующей станции «Северный полюс — 3», открытой в 1954 году. Начиная с СП-3, на каждой дрейфующей станции присутствовал врач. Дом был на полозьях, чтобы его удобно было перетаскивать с места на место. С каждой новой дрейфующей станцией домики совершенствовались и становились удобнее.
Медведица Маша живет в музее уже около двадцати лет.
Первыми хозяевами морской Арктики были поморы — коренное население современных Архангельской, Мурманской областей, республики Карелия и Ненецкого автономного округа. Задолго до экспедиций Баренца по поиску северного пути в Азию поморы осваивали огромные пространства арктических морей от Кольского полуострова до Чукотки, открывали арктические острова и земли, были на Новой Земле, ходили до Шпицбергена. Поморы строили и плавали на особых парусных суднах — кочах. Корпус судна имел яйцеобразную форму, благодаря которой, как предполагалось, коч выжимается на поверхность льда, а не раздавливается льдинами.
В 1961 году участник шестой советской антарктической экспедиции врач-хирург Леонид Рогозов сам себе удалил аппендикс. Возможности улететь или вызвать какого-то другого врача не было, оставался единственный выход — оперировать самого себя. Помогала команда: метеоролог подавал инструменты, инженер-механик держал зеркальце и направлял свет. Операция длилась 1 час 45 минут, через несколько дней были сняты швы. На фото инструменты, которыми Рогозов проводил операцию.
В полярной экипировке использовалась электрическая спираль для подогрева воздуха. На теле под костюмом висел аккумулятор, а спираль у лица подогревала вдыхаемый воздух.
Хвостатое земноводное на фото — сибирский углозуб (Salamandrella keyserlingii), небольшая (длиной 12–13 см) саламандра, способная десятки лет лежать в мерзлоте и после этого как ни в чем ни бывало жить дальше. Это одна из немногих амфибий, которой удалось приспособиться к суровым условиям северных регионов, где температура опускается ниже –50°С, — и не просто выживать, но и распространиться на существенную часть северо-восточной Палеарктики. По подсчетам исследователей, ареал сибирского углозуба охватывает 12 млн км2 (почти 3/4 территории России) — это гораздо больше, чем ареалы других представителей семейства углозубов!
Ареал сибирского углозуба. Рисунок из статьи D. I. Berman, E. N. Meshcheryakova, 2012. Is the western boundary of the Siberian salamander (Salamandrella keyserlingii, Amphibia, Caudata, Hynobiidae) range determined by the specific features of its wintering?
В природе углозубы живут до 8 лет. Как и другие амфибии северных регионов, они пережидают холода в состоянии анабиоза, с приходом весны оживают и отправляются на поиски водоема для размножения, а осенью ищут укрытие и готовятся к холодам. Переживать это состояние животным помогают криопротекторы — особые растворы жидкостей, которые понижают температуру замерзания воды. Без них замерзающая вода, расширяясь, разрывает клетки.
В качестве криопротекторов разные группы амфибий используют разные вещества. Например, рекордсмен по охлаждению среди бесхвостых амфибий аляскинская лесная лягушка накапливает растворы глюкозы и мочевины, которые позволяют ей переживать температуры ниже –25°С (см. картинку дня Замороженная лягушка). Но даже эта лягушка не может пролежать замерзшей несколько лет и выжить.
Сибирский углозуб пользуется другим криопротектором — глицерином — и отлично переносит температуру до –35°С. Осенью, когда становится холоднее, углозуб начинает готовиться к спячке и ищет для себя укромное место: забирается в стволы гниющих деревьев, в трещины и щели в почве на глубине 7–10 см. Если углозуб не успеет хорошо спрятаться, он иссохнет и мумифицируется.
Перед зимовкой он также избавляется от излишков воды в организме, чтобы она, замерзая, не повреждала мембраны клеток. При подготовке к анабиозу углозубы теряют до 28% массы тела. Частично воду заменяет криопротектор, который образуется из гликогена, хранящегося в печени. Доля печени от массы тела перед зимовкой составляет около 37%, причем 14–16% приходится на гликоген. Перед зимовкой и в течение зимы запасы гликогена расходуются, и в конце спячки доля печени составляет всего 4–6% от массы тела, а гликогена становится совсем мало — 0,3–0,4%. При этом доля глицерина в организме заметно увеличивается до 17%. Когда температура опускается ниже –5°С, вода, оставшаяся во рту, брюшной и легочной полостях и между крупными мышцами, превращается в небольшие кристаллики льда, но кровь и внутренние органы из-за высокой концентрации криопротектора не замерзают.
Случается, что углозубы надолго застревают в замороженном состоянии где-нибудь в мерзлоте, и через десятки лет их находят исследователи. После размораживания такие животные обычно погибают, но не всегда. 45 лет назад нашли углозуба в чукотском шурфе на глубине 11 метров (см. Н. Н. Щербак, Н. Н. Ковалюх, 1973. О возрасте живого земноводного Hynobius keyserlingi из ископаемого льда) — cкорее всего, он нечаянно туда провалился или заполз, чтобы спрятаться на зиму. После того как его разморозили, углозуб ожил и здравствовал в лаборатории еще полгода, пока его не умертвили. Радиоуглеродный анализ показал, что возраст этого углозуба был 90±15 лет.
Видео про углозуба, которого нашли на Чукотке в глыбе льда
Интересно, что кроме низких температур и длительного анабиоза сибирский углозуб способен переносить многократные циклы замораживания-размораживания. В экспериментах с четырьмя такими циклами выживало 80–100% животных. Вероятно, такая способность помогает углозубам, когда они весной идут к водоемам для размножения и не успевают добраться за один день, замерзая в пути.
Раньше считалось, что сибирский углозуб занимает огромный ареал благодаря устойчивости к низким температурам. Но не так давно такая же способность была обнаружена у его родственника — углозуба Шренка (Salamandrella shrencki), хотя его ареал меньше и живет он в местах с более теплым климатом. 7 млн лет назад эти два вида разошлись от общего предка, который уже вполне мог обладать устойчивостью к замерзанию. Возможно, сибирский углозуб успел быстрее заселить эту территорию либо имеет другие важные адаптации, которых нет у углозуба Шренка. Эксперимент по охлаждению сибирских углозубов показал, что при –35°С они прожили 45 суток и остались невредимыми, а вот трое суток при –50°С смогли выдержать меньше половины особей. В природе углозубы не подвергаются таким низким температурам, ведь они находятся под землей и снегом, где температура не опускается ниже –20°С (хотя на поверхности могут быть все –60°С). Так что не исключено, что предок углозубов жил в еще более холодных условиях, чем его потомки, а способность сохранилась.
Но одним только глицерином такую суперспособность не объяснить. Североамериканские квакши Hyla versicolor и H. crucifer тоже используют глицерин, но могут перенести температуру не ниже –9°С. Так что исследователи ищут у сибирского углозуба дополнительные механизмы защиты от замерзания.
Зато тепло углозубы переносят плохо и не любят свет, прячась от него. А при температуре +27°С эти животные погибают, даже находясь в тени.
Фото © Nicholas Hunter с сайта flickr.com.
Надежда Потапова
Что происходит, когда вечная мерзлота тает? Об этом рассказывается в данном видео. Учёные из Института Альфреда Вегенера проводят ежегодные экспедиции в полярные области для того, чтобы понять различные процессы, происходящие с вечной мерзлотой, и точно оценить последствия её таяния.
На дне Северного Ледовитого океана, под толщей льда лежит жидкий и твёрдый метан. Незначительного повышения температуры океана может оказаться достаточно для того, чтобы лёд растаял и газ вырвался наружу.
Метановые гидраты – спрессованные и замороженные соединения воды и метана, остающихся стабильными при низких температурах и высоких давлениях.
Специалисты возвращаются сюда каждый год, и каждый год боятся обнаружить кратер на вершине одного из этих подводных холмов. Основания полагать, что кратеры однажды появятся, у учёных есть: рядом с холмами под холодными водами Арктики — такие геологические образования нашли неподалёку отсюда; предполагается, что они сформировались во время предыдущего таяния льда 12 тысяч лет назад.
Под слоем льда здесь — сжиженный природный газ и его полутвёрдое субмолекулярное соединение с водой — гидрат метана. Технически холмы — это вовсе не холмы, а бугры пучения — особые формы мерзлотного рельефа, образующиеся при неравномерном распределении температур и давления там, где годами не бывает тепло. Раньше подобные образования находили только на суше, в зоне вечной мерзлоты. С помощью математической модели дна океана с покрывающим его льдом учёные пришли к выводу, что газ, находящийся в буграх, попал сюда из богатых углеводородами подлежащих пород. Результаты моделирования опубликованы в журнале Science.
Когда ледяная корка лопнет и метан растворится в окружающих водах, предсказать невозможно, но учёные считают, что это может произойти в любой момент в результате даже незначительного повышения температуры воды. От жидкой воды метан отделяет порядка 20 метров льда и давление 390 метров океана над ними. Когда метан вырвется из бугров, на их месте останутся кратеры. Оценить количество газа, которое высвободится, когда лёд растает, пока сложно.
Источник: popmech.ru
Это не внезапно и не вдруг, за этими процессами наблюдают с 90х годов.
"Каждый год мы возвращаемся к этим куполам и с опасением ожидаем, что один из них уже превратился в кратер, аналогичный тем, которые были найдены в других регионах Баренцева моря. Эти структуры, которые мы называем "морозными буграми", являются последними следами ледникового периода. Все, что удерживает их от взрыва, — чуть большая глубина моря в этом месте, чем в районе кратеров", — рассказывает Павел Серов из Арктического университета Норвегии в Тромсё.
Источник: ria.ru
Кстати, в Африке есть озёра на дне которых растворён метан. За ними тщательно следят, а газ откачивают и перерабатывают в электроэнергию:
Последствия:
Если сразу не задохнёмся, то будем вымирать.
Метан - парниковый газ. Повышение концентрации в атмосфере значительно ускорит парниковый эффект.
В истории Земли уже бывали события такого рода:
Позднепалеоценовый термический максимум, произошедший 55 млн. лет назад.
В теории описано тут: Гипотеза о метангидратном ружье(википедия)
1. 19 мая 1845 года из Англии отплыла печально известная экспедиция Джона Франклина, созданная для исследования неизвестной части Северо-Западного прохода (чтобы проложить короткий торговый путь из Европы и Восточного побережья Северной Америки — в Японию и Китай).
После 3х лет тишины со стороны экспедиции, в 1848 году были начаты поиски пропавших.
Как итог - множество поисковых экспедиций, потеря обоих исследовательских судов ("Эребус" и "Теророр"), гибель 129 человек экипажа: 24 офицера и 105 матросов (включающая в себя каннибализм, смерть от холода и прочие приятности).
Останки участников экспедиции Франклина, а так же их вещи находят и по сей день.
2. Одно из самых загадочных явлений в Арктике - сферолиты. Это идеально круглые каменные шары от нескольких сантиметров до нескольких метров в диаметре, которые в большом количестве разбросаны на острове Чампа (архипелаг Земля Франца Иосифа). Версий их образования - множество: от природного до инопланетного происхождения.
3. Россия является первой и единственной страной, использующей дрейфующие полярные станции для исследования Арктики. Работа этих станций прерывалась всего дважды: во время ВОВ, и с 1991 по 2003 годы.
Каждая такая станция представляет собой установленный на дрейфующей льдине комплекс станционных домиков, в которых живут участники экспедиций. Впервые такой относительно дешевый и эффективный способ исследования Арктики предложил в далеком 1929 г. Владимир Визе, исследователь, работавший в Арктическом и Антарктическом научно-исследовательском институте. Благодаря существованию дрейфующих станций российские ученые получили возможность исследовать Арктику круглый год.
4. Самое первое письменное свидетельство об исследовании Арктики датируется IV в. до н.э., когда грек Пифей из Марселя совершил плавание в страну Туле, которая, по всей вероятности, была расположена далеко за полярным кругом.
5. Значительные скопления мамонтовой кости находятся только в российской Арктике - на севере Сибири, Крайнем Севере и Чукотке. За прошедшие тысячелетия кость мамонта не только не претерпела никаких изменений в составе и свойствах, но и почти не отличается от современной слоновой кости. Наиболее ценным считается бивень мамонта, который имеет изящную текстуру в виде миниатюрной сеточки, а также красивые оттенки светло-желтых и розоватых тонов. Из однородной костной ткани бивня мамонта создают уникальные резные художественные изделия.