Уровень доверия россиян президенту РФ Владимиру Путину за неделю снизился на 1,3 п. п. и составил 80%. Таковы данные Всероссийского центра изучения общественного мнения (ВЦИОМ), опубликованные в пятницу. Опрос проводился 8-14 августа среди 1,6 тыс. совершеннолетних россиян.

"На вопрос о доверии Путину положительно ответили 80% участников опроса (минус 1,3 п. п. за неделю), уровень одобрения деятельности президента составил 77,8% (минус 0,5 п. п. за неделю)", - отмечается в исследовании.

Деятельность правительства РФ одобряют 52,1% опрошенных (минус 0,5 п. п.), а работу председателя правительства Михаила Мишустина - 52,2% респондентов (без изменений). О доверии Мишустину заявили 63,4% (плюс 0,3 п. п. за неделю).

Высказали респонденты и свое отношение к главам парламентских партий. Так, председателю ЦК КПРФ Геннадию Зюганову доверяют 33,6% (минус 0,2 п. п. за неделю), лидеру "Справедливой России - За правду" Сергей Миронову - 31,2% (минус 0,1 п. п. за неделю), председателю партии "Новые люди" Алексею Нечаеву - 9,8% (минус 1,8 п. п. за неделю), лидеру ЛДПР Леониду Слуцкому - 18,6% (без изменений).

Уровень поддержки "Единой Россия" составил 40% (минус 0,7 п. п. за неделю), КПРФ - 11,3% (плюс 0,5 п. п. за неделю), "Новых людей" - 4,4% (плюс 0,2 п. п. за неделю), ЛДПР - 7,8% (плюс 0,3 п. п. за неделю), "Справедливой России - За правду" - 5,4% (минус 0,3 п. п. за неделю).

Индийские ученые создали фильтр для добычи урана из природной морской воды с рекордной месячной эффективностью извлечения урана. Статья опубликована в журнале Energy Environmental Science.

Инженеры создали ионный макропористый фильтр с несколькими функциональными группами на металлоорганическом каркасе. Его действие протестировали на морской воде, собранной из Аравийского моря в Мумбаи. Адсорбент показал рекордную способность поглощения урана - 28,2 мг на грамм всего за 25 дней. Это абсолютный рекорд среди всех коммерчески доступных фильтров, о которых сообщалось до сих пор.

Крупномасштабная добыча урана из морской воды сейчас необходима как никогда из-за растущего спроса на энергию и глобального изменения климата. Но месторождения почти истощены, и новый исключительно селективный и быстрый абсорбент может стать потенциальным кандидатом для эффективного извлечения урана из природной морской воды.

Работу провели сотрудники Индийского Института научного образования и исследований, Симбиотического Центра нанонаук и нанотехнологий и Центра Исследования воды.

Инженеры из Пекинского технологического института, Университета Циньхуа и Китайской Академии сельскохозяйственных наук показали, что стимуляция определенных зон мозга с помощью имплантированных электродов позволяет точно управлять полетом медоносной пчелы. Работа опубликована в журнале Cyborg and Bionic Systems.

Авторы работы показали эффективность импульсной электрической стимуляции оптических долей мозга медоносной пчелы для управления ее полетом. Инженеры также исследовали эффективность различных параметров стимуляции. Оптимизировав их, они смогли добиться успешного управления полетом в среднем 87% случаев, если пчела была обездвижена полностью и в 50% случаев, если ей оставляли возможность ползать. Эффективность рулевого управления ученые проверяли в специальной системе магнитной левитации.

Из пчел и других насекомых уже давно пытаются сделать управляемых киборгов. По сравнению с искусственными микросамолетами они демонстрируют исключительное превосходство: могут скрываться, адаптироваться к неструктурированной среде, имеют низкое энергопотребление и уже готовые сенсоры для большинства раздражителей. Медоносные пчелы могут развивать скорость полета до 20-40 км/ч, что эквивалентно скорости автобуса. Чтобы воспользоваться всеми их преимуществами, необходима высокоэффективная и надежная система управления полетом.

Насекомые-киборги могут выполнять предустановленные задания для военной разведки, а также помочь изучить и даже защитить биоразнообразие. В дальнейшем авторы планируют увеличить грузоподъемность пчел, которая сейчас ограничивает размер и вес модуля искусственной стимуляции.

Соглашение о сотрудничестве в сфере контроля углеродного баланса заключено между Кабардино-Балкарским государственным университетом им. Х. М. Бербекова и Снабженческо-сбытовым перерабатывающим обслуживающим сельскохозяйственным потребительским кооперативом "Агродар" (КБР, с. Чегем 2)

Документом, подписанным и.о. ректора КБГУ Юрием Альтудовым и председателем "Агродара" Ризуаном Дидановым определено, что университету в безвозмездное пользование передается земельный участок с яблоневым садом интенсивного типа площадью 103 гектара в Прохладненском муниципальном районе Кабардино-Балкарии для создания одного из участков аграрного карбонового полигона - территории с уникальной экосистемой, созданной для реализации мер контроля климатически активных газов.

В феврале 2021 года Министерство науки и высшего образования Российской Федерации запустило пилотный проект по созданию на территории регионов России карбоновых полигонов для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса с участием университетов и научных организаций.

Реализация проекта в КБР планируется в рамках консорциума с участием таких организаций, как Высокогорный геофизический институт Росгидромета (г. Нальчик), Кабардино-Балкарский научный центр Российской академии наук, Институт экологии горных территорий им. А.К. Темботова РАН (г. Нальчик), ФГБНУ "Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного садоводства" (г. Нальчик), Кабардино-Балкарский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Станция агрохимической службы "Кабардино-Балкарская", Кабардино-Балкарский референтный центр Россельхознадзора.

И.о. ректора КБГУ Юрий Альтудов, какие задачи будут решать ученые: "На карбоновом полигоне специалисты КБГУ вместе с коллегами планируют проводить ряд важнейших исследований в сфере экологии и изменения климата: эксперименты по разработке и испытанию наземных и дистанционных технологий измерения эмиссии (выбросов) и поглощения климатически активных газов; мониторинг углеродного баланса и эколого-экономической оценки агротехнологий и их влияния на агроценозы; разработку и испытание IoT-платформы по сопровождению садов интенсивного типа".

"У молодежи есть запрос на природопоположительный образ жизни, - отметил директор офиса трансфера технологий КБГУ Заур Зашакуев. - Создаваемый в Кабардино-Балкарии аграрный карбоновый полигон должен стать местом подготовки студентов, аспирантов и научных сотрудников по таким направлениям, как климатология, биоэкология, геоэкология, агрометеорология, математическое и компьютерное моделирование и другим направлениям, связанным с экологией и климатом. Кроме этого, карбоновый полигон станет площадкой для запуска молодыми учёными междисциплинарных научно-исследовательских проектов в области новейших методов экологического контроля и перспективных технологий декарбонизации для сельского хозяйства".

Для создания карбонового комплекса необходимо закупить комплекс оборудования для измерения потоков парниковых газов методом турбулентных пульсаций, комплекс оборудования для измерения эмиссии парниковых газов с поверхности почвы камерным методом, комплекс оборудования для наземных определений характеристик и свойств растительности, химического анализа образцов растительности, почвы и воды, комплекс дистанционного зондирования земной поверхности на базе дронов и профессиональные автоматические метеостанции

В 2022 году планируется подать в Минобрнауки России совместное предложение КБГУ и его партнеров по консорциуму по созданию аграрного карбонового полигона в КБР. В случае защиты проекта министерство выделит софинансирование главным образом для закупки недостающего исследовательского оборудования. Также предполагается софинансирование проекта со стороны региона и заинтересованных индустриальных партнеров - Сельскохозяйственного снабженческо-сбытового потребительского перерабатывающего обслуживающего кооператива "Золка Агро" и АО "Корпорация развития КБР". Эта работа в переговорной стадии.

Каждый пятый согласился с утверждением, что первобытные люди жили рядом с динозаврами.

Треть (35%) участников опроса Всероссийского центра изучения общественного мнения (ВЦИОМ) верят в геоцентрическую систему мира, при которой Солнце вращается вокруг Земли, не согласны с этим 61% опрошенных. Результаты опроса опубликованы на сайте центра во вторник.

"Несмотря на развитие образования и доступность любых знаний, треть россиян продолжают заблуждаться относительно такого базового положения научного описания мира, как устройство Солнечной системы. Каждый третий россиянин убежден, что Солнце вращается вокруг Земли (35%), за 15 лет показатель вырос на 7 п. п. В то же время только 12% согласились с тем, что оборот вокруг Солнца Земля совершает за один месяц (2007 г. - 14%; 2011 г. - 20%)", - говорится в сообщении.

С утверждением, что первобытные люди могли прогуливаться рядом с динозаврами, согласился каждый пятый (21%) респондент. 44% опрошенных также считают, что продукты с ГМО могут вызвать рак, треть же (32%) верят, что генно-модифицированные продукты помогут победить голод на планете.

Исследование выявило уровень научной грамотности у россиян: 21% - невысокий уровень (2 и менее правильных ответа на вопросы о базовых научных положениях), 44% - средний уровень (3-4 правильных ответа), 35% - высокий уровень (5-6 правильных ответов). Отмечается, что россиян с невысоким уровнем научной грамотности отличают старший возраст, увлечение просмотром телевидения, проживание на селе, образование на уровне среднего и ниже. Процент россиян со средним уровнем научной грамотности выше среди имеющих среднее специальное образование и старше 45 лет, а также проживающих в небольших населенных пунктах с численностью до 100 тыс. человек. Группу с высоким уровнем научной грамотности характеризуют молодой возраст, пользование интернетом, высшее образование, проживание в Москве и Санкт-Петербурге.

"По итогам опроса видно, что у россиян преобладает средний и низкий уровень научной грамотности. Такая же ситуация имеет место во многих странах мира: антинаучные взгляды устойчиво мешают не только просвещению, но и, как мы могли недавно наблюдать, проведению антипандемийных мер, вакцинации и т.п. <...> По логике первым шагом в борьбе с низкой грамотностью должно стать признание людей, транслирующих лженаучные суждения, что их уровень знаний низкий и недостаточный. Но именно это почти невозможно: чем менее грамотен человек, тем больше убежден, что все знает, и не склонен к критическому мышлению", - комментирует результаты опроса руководитель департамента издательских программ ВЦИОМ Анна Кулешова.

Инициативный всероссийский опрос "ВЦИОМ-Спутник" был проведен 9 июля. Объем выборки составил 1 600 респондентов в возрасте от 18 лет, максимальный размер ошибки с вероятностью 95% не превышает 2,5%.

МОСКВА, 2 августа 2022 г. Всероссийский центр изучения общественного мнения (ВЦИОМ) представляет результаты опроса о научных заблуждениях россиян.

Несмотря на развитие образования и доступность любых знаний, треть россиян продолжают заблуждаться относительно такого базового положения научного описания мира, как устройство Солнечной системы. Каждый третий россиянин убежден, что Солнце вращается вокруг Земли (35%), за 15 лет показатель вырос на 7 п.п. В то же время только 12% согласились с тем, что оборот вокруг Солнца Земля совершает за один месяц (2007 г. - 14%; 2011 г. - 20%).

Высказывание о радиации вызвало у наших сограждан меньше затруднений. С утверждением, что радиоактивное молоко можно сделать безопасным, если его прокипятить, согласились лишь 7%. Это в 2 раза меньше, чем 15 лет назад (2007 г. - 14%).

В то, что первобытные люди могли прогуливаться рядом с динозаврами, верит каждый пятый (21%), в 2007 г. таковых была треть (30%). Довольно высока доля ошибочных ответов на вопросы о ГМО. Полагают, что продукты с ГМО могут вызвать рак, 44% россиян (−23 п.п. к 2014 г.). По мнению 32% опрошенных, генно-модифицированные продукты смогут победить голод на Земле (−6 п.п. к 2014 г.).

Хотя значительная часть россиян продолжает заблуждаться насчет вращения Солнца вокруг Земли, по остальным представленным заблуждениям снизилась доля дающих некорректные ответы, то есть общий уровень научной грамотности населения постепенно растет.

Научная грамотность - понимание сущности науки и знание ее базовых положений и достижений. По результатам ответов на шесть утверждений были выделены три группы по уровню научной грамотности: 2 и менее правильных ответа - невысокий уровень (21% россиян); 3-4 правильных ответа - средний уровень (44%); 5-6 правильных ответов - высокий уровень (35%). В большей степени на научную грамотность влияют образование, медиапотребление, возраст и размер населенного пункта, что логично и вполне объяснимо.

• Россиян с невысоким уровнем научной грамотности отличает старший возраст (в группе старше 60 лет 33% давали не более 2 правильных ответов); активное телесмотрение (43%); проживание на селе (32%); образование на уровне среднего и ниже (31-55%).
• Процент россиян со средним уровнем научной грамотности выше среди имеющих среднее специальное образование (46%) и старше 45 лет (48-46%), а также проживающих в небольших населенных пунктах с численностью до 100 тыс. человек (48%).
• Группу с высоким уровнем научной грамотности характеризует преобладание молодежи (61% среди 18-24-летних давали 5 и более верных ответов), активное потребление интернета (49%), высшее образование (45%), проживание в Москве и Санкт-Петербурге (51%), а также Северо-Западном федеральном округе (45%).

Аргентина и Иран в июне 2022 года подали заявки на вступление в БРИКС. Как отметил глава МИД РФ Сергей Лавров, эти страны являются достойными кандидатами для вступления в БРИКС и подготовительный процесс для расширения организации уже запущен.

В странах БРИКС проживает более 40% населения Земли, на них приходится почти половина мирового урожая пшеницы и риса, около 15% мирового золотого запаса, а ВВП по паритету покупательной способности превышает 54%. Насколько вырастут показатели объединения при возможном расширении - в инфографике ТАСС.

Введение
Сократ, Платон, Аристотель и многие из их последователей понимали свою собственную интеллектуальную деятельность как теоретическую, так и практическую по своим целям. Их цели, мягко говоря, сильно отличались от целей современной философии. Чтобы лучше понять это, нам нужно знать, что они думали о мудрости и ее месте в жизни.

К тому времени, когда родился Сократ, дофилософская традиция древних греков, составленная поэтами и драматургами, уже в некоторой степени исследовала тему жизни, черпая вдохновение из греческих мифов и других доступных тогда источников. Древнегреческое слово, обозначающее счастье, "эвдемония", первоначально означало "благосклонность богов / добрых духов". Этот факт говорит о том, что первоначально считалось, что человеческое процветание в древнегреческой культуре основывается на идее, что боги контролируют наше счастье.

Именно с этой точки зрения Гомер и Гесиод описали модели поведения (или добродетели) для своих читателей и слушателей. Однако важно отметить, что эти модели противоречат друг другу. Существовала напряженность между индивидуализмом героического кодекса в творчестве Гомера и более коллективистскими и трудовыми ценностями в творчестве Гесиода. Это напряжение перекликалось с социально-политическими событиями, которые происходили в древнегреческих обществах.

В тот же момент, когда досократическая философия казалось бы, достигла точки застоя, Сократ начал ставить вопрос о жизни в центр своих философских исследований. Благодаря Сократу озник новый способ мышления о человеческом счастье - способ мышления, который будет аргументирован рационально, а не просто представлен в искусстве: идея о том, что человеческие знания (или мудрость) необходимы для жизни.

С этого момента человеческие действия, правильно осуществляемые разумом, будут рассматриваться как ключ к счастью - по крайней мере, среди философов. Это направление мысли будет по-разному сформулировано главными преемниками Сократа: сначала Платоном, а затем лучшим учеником Платона, Аристотелем.

Сократовская мудрость
Сократ и по сей день считается образцом мудрости, хотя он и не считал себя мудрым.

Во многих его беседах, реконструированных, в частности, в работах Платона и Ксенофонта, мы сталкиваемся с тем, что Сократ неоднократно ставил вопрос о жизни в центр своих дискуссий. То есть он спрашивает своих собеседников и самого себя: как жить хорошо? Однако во многих других случаях он обращается к другим вопросам, второстепенным по отношению к этому вопросу. Каждый читатель ранних диалогов Платона знает, что Сократ проводит много времени, обсуждая добродетели мужества или благочестия, например.

Если мы верим в то, что Платон говорит в своих ранних диалогах (которые являются основными ссылками для анализа мыслей Сократа), связь между добродетелью и жизнью или, по крайней мере, между добродетелью и успешной жизнью в какой-то конкретной деятельности, такой как война, мореплавание или плотничество, была не только подсказанный Сократу элементами его культуры, но его собственным независимым размышлением. Его анализ одновременно прост и оригинален: он начинает с размышлений о повседневных предметах.

Вот почему мы видим, как Сократ неоднократно говорит об инструментах и домашней утвари в ранних диалогах Платона. Возьмем ножи в качестве одного из примеров. Для Сократа достоинство ножа, очевидно, в том, чтобы хорошо резать. Для этого он должен обладать некоторыми специфическими характеристиками. Именно благодаря этому специфическому набору характеристик нож может делать то, что он должен делать хорошо. Без этих характеристик нож не может быть хорошим.

Мы можем применить то же самое обоснование к живым существам. Конкретный набор характеристик варьируется, конечно, в зависимости от природы каждой вещи. Главное, что здесь следует отметить, это то, что этот общий шаблон мышления может быть применен и к людям.

Это именно то, что сделал Сократ. Подводя итог длинной истории, мы можем сказать, что Сократ пытался ответить на вопрос о хорошей жизни, исходя из этих соображений. Для него вся человеческая деятельность осуществляется разумом или, как обычно говорили древние философы, душой.

Однако очевидно, что то, что кажется нам хорошим, и то, что на самом деле хорошо для нас, не всегда одно и то же. Для Сократа это означает, что мы можем поступать хорошо, даже в наших собственных интересах, только тогда, когда у нас есть знание о том, как поступать хорошо.

Следовательно, человеческое совершенство - это совершенство ума. Это состояние, когда разум обладает знанием. Это состояние ума также является тем, что Сократ называет мудростью (софией).

Одно мы можем знать наверняка: Сократ знал о наших когнитивных ограничениях как людей. Он никогда не думал, что мы можем быть полностью мудрыми. По его мнению, это то, чего могут достичь только боги. Каждое знание, которое мы можем приобрести, является лишь временным и подвержено ошибкам.

Платоновская мудрость
Ученик Сократа Платон, конечно, тоже интересовался эпистемологией и заявлял о практической важности знаний для людей. Однако он не только не считает мудрость главной добродетелью, но и концептуализирует ее совершенно по-другому. Платон проводит различие между мудростью и знанием почти так же, как Сократ. Но для Платона мудрость - это нечто иное, чем состояние, когда ум обладает совершенным знанием обо всем.

Важно сначала рассмотреть его психологическую теорию, если мы хотим понять его концепцию мудрости и ее место в его этике. Платон считал, что человеческий разум делится на три части: рациональную часть (логистикон), энергичную часть (тумоидес) и аппетитную часть (эпитуметикон). Каждый отвечает за определенную функцию человеческого разума: мышление, чувство и желание соответственно. Несмотря на то, что каждый разум состоит из этих трех частей, в каждом из нас - так гласит теория - одна из этих частей всегда более заметна.

Как следствие, Платон говорит, что есть три типа характера, которые он представляет в мифе о трех металлах: есть те, у кого души из золота (преобладает рациональная часть), те, у кого души из серебра (преобладает духовная часть) и те, у кого есть душииз бронзы (преобладает аппетитная часть).

Платоновская дискуссия о мудрости появляется в ходе изложения каллиполиса, идеального города-государства. Именно здесь мы находим идею Платона о том, что мудрость - это форма эвбулии, то есть способность давать хорошие советы или здравые суждения. Эта способность далека от того, чтобы быть универсальной добродетелью, доступной всем, она представляет собой форму интеллектуального совершенства, которая может быть достигнута только подготовленными философами, то есть теми, у кого душа сделана из золота. В его идеальном полисе эти люди должны возглавлять правительство как короли или королевы.

Именно по этой причине, по крайней мере, в контексте своих работ, Платон считает, что мудрости могут достичь только некоторые люди, которые могут пройти обширную образовательную программу.

Что касается индивидуумов с душами из серебра или бронзы, даже если мы можем предположить, что Платон признал бы, что они могут развить некоторую степень мудрости в некоторых ограниченных делах, они никогда не смогут быть мудрыми. В любом случае, мы должны заметить, что этика Платона значительно отличается от этики Сократа.

Аристотелевская мудрость
В своих трудах, Аристотель представляет более подробный рассказ о мудрости, чем у его предшественников.

Как и Платон, Аристотель не верил, что все люди обладают одинаковой способностью к добродетели. В отличие от Платона, он считал, что только те, кто получил хорошее образование с детства до ранней зрелости, могут однажды стать добродетельными. Для него это непременное условие: необходимое условие. Однако это начальное образование могло воспитать только достойных людей. Истинная добродетель требует особого рода практических знаний и образования. И это, по сути, то, что Аристотель стремится представить в своей этической теории.

Аристотель также считал, что человеческий разум делится на три части: рациональную, чувствительную и вегетативную. Было бы невозможно обсудить здесь все нюансы, которые отличают его психологическую теорию от платоновской; для наших целей я только подчеркну, что Аристотель считал, что человеческая добродетель одинакова для всех людей (ну, по крайней мере, для всех греков-аристократов, которые составляли его основную группу учеников). Другими словами, это означает, что Аристотель считал добродетель более доступной, чем думал Платон.

Согласно аристотелевской этике, человеческую добродетель можно разделить на две общие категории: интеллектуальные добродетели и моральные добродетели (или добродетели характера). И, по мнению Аристотеля, мудрость - это не одна добродетель, а две различные добродетели. То есть, по Аристотелю, существует два вида мудрости.

Моральные добродетели связаны с иррациональными аспектами человеческой души, такими как чувства и желания - именно здесь мы находим такие добродетели, как мужество и щедрость. Аристотель считал, что когда мы руководствуемся рациональной частью души, то есть когда наши иррациональные наклонности регулируются разумом, эти наклонности становятся добродетельными.

Практическая мудрость, однако, не может быть приобретена таким же образом, как моральные добродетели. Аристотель считал, что невозможно быть практически мудрым без полного понимания человеческого блага, включая обладание всеми моральными добродетелями. Истинная практическая мудрость - это не предметно-ориентированная способность. Это требует полного понимания того, что хорошо для человека в целом и во всех аспектах его жизни, на всех разных этапах его жизни. Это конечная цель нравственного развития человека.

Таким образом, практическая мудрость отличается от другого вида мудрости, который существует: теоретической мудрости (софии). В то время как практическая мудрость - это общее знание о благе для людей, как людей, теоретическая мудрость - это другой тип знаний. София - это знание о самых совершенных существах космоса, самых общих категориях Бытия, законах природы и так далее. Обладать ею - значит обладать превосходным пониманием вселенной, в которой мы живем. И это чисто теоретический вопрос.

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света - явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя "потенциальную яму", из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Physical Review Letters. Фотоны - частицы света - в отличие от обычных частиц, из которых состоят все окружающие нас объекты, не имеют массы. Теория относительности гласит, что из-за этого единственная скорость, с которой они могут двигаться в пространстве, - скорость света, а находиться в состоянии покоя безмассовые частицы вообще не способны

"Эта удивительная ситуация может происходить, если фотоны движутся в определенных нелинейных средах, которые называют резонансными. Они обладают собственным свечением с такой же частотой, какую имеют попадающие на них фотоны. Благодаря этому колебания света поглощаются частицами среды, что приводит к передаче большого количества энергии от света материи. Одновременно возможен и обратный процесс передачи энергии от вещества свету",

- рассказывает Николай Розанов, известный отечественный специалист в области лазерной физики и нелинейной оптики, член-корреспондент РАН и главный научный сотрудник ФТИ имени А. Ф. Иоффе и СПбГУ.

 Авторы исследовали остановку фотонов на примере импульсов света крайне малой длительности - их могут излучать современные лазерные системы. Оказалось, что, проходя через резонансно поглощающую среду, частицы тесным образом начинают взаимодействовать с ней, формируя сильно связанные состояния возбужденной материи и света, которые можно рассматривать как некоторую новую частицу. Так, среда, обволакивая свет, создает "одетые фотоны", которые за счет такой "шубы" из вещества приобретают массу. Далее подобные образования могут вести себя по-разному: или продолжить двигаться в изначальном направлении с высокой скоростью (вплоть до скорости света), или изменить направление, или полностью остановиться. Поведение частицы зависит от ее энергетического состояния: иногда ей может быть более выгодно снизить скорость до нуля.

"Столь необычный эффект, который мы описали, пока представляет интерес с точки зрения академической науки. Световой импульс застревает в среде, не доходя до наблюдателя; в зависимости от некоторых параметров, он способен застревать на заданном расстоянии от границы среды. Это может иметь некий практический интерес: например, благодаря такому эффекту возможно нацелить свет на определенные объекты, расположенные внутри среды. Добавим, что здесь нет противоречий с фундаментальными физическими законами: речь идет о скорости движения светового импульса, в котором происходит активное поглощение света веществом и потом его испускание, а не о движении фотонов в пустом пространстве, которое всегда происходит со скоростью света",

- рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Ростислав Архипов, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник физического факультета СПбГУ.

Вот мы и подступили к Виталию с ребром поставленным вопросом: кто Творец? Кто стоит за кулисами видимого мира? И весьма его смутили. Он сначала принялся писать ответ. Потом - нет, надо поговорить. И мы поговорили. Все оказалось немного не так, не в лоб. И - намного интереснее.

ДОСЬЕ "КП"
Виталий Ванчурин закончил математическую школу номер 57 в Москве. Выиграл олимпиаду и получил приглашение на бесплатное обучение в Саффолском университете в США. После окончания университета поступил в аспирантуру в университет Тафтс, где защитил докторскую диссертацию по теме космических струн. Затем работал в Мюнхенском университете в Германии и в Стэнфордском университете в США над теорией космологической инфляции и квантовой космологией. Получил профессорскую степень в университете Миннесоты в США, где продолжил работу над квантовой гравитацией, и разработал физическую теорию нейронных сетей. Сегодня работает в Национальных институтах здравоохранения США, где разрабатывает физический подход к теории биологической эволюции.

ФИЗИКА НИКОГДА НИЧЕГО НЕ ДОКАЗЫВАЕТ
- Меня о подобном - про Творца, про Матрицу - еще никто не спрашивал. Жена ужинать зовет, а я в себя прийти не могу, думаю, что бы вам ответить.

- Правду.

- Так, стоп. Давайте я сначала расскажу, как вообще строятся физические теории.

Я - теоретик, и у меня все скучно; кроме формул, ничего нет. Я сажусь, пишу уравнения. В принципе я могу написать, что угодно. Но, если я прав, и мир в самом деле устроен именно так, как я думаю, из моих формул что-то следует. Какое-то предсказание. Которое надо проверить.

Я иду к экспериментатору. И говорю: "Засунь вот эту штуку в свой коллайдер, у тебя загорится лампочка". Тот, как правило, ерепенится - "а с чего ты решил". Я настаиваю - "а ты засунь". Засовывают. Лампочка горит. Его удивлению нет предела: "Откуда ты знал"?

- Или не горит.

- Или не горит. Но, допустим, загорелось. Газеты тут же начинают писать - "физики доказали". Конечно, нет. Физика вообще ничего не доказывает. Всегда найдутся ученые, которые скажут: "А меня не убеждает". Хорошо, нет проблем. Строим еще один коллайдер. Тратим еще миллиарды долларов. Ставим новые эксперименты. И так до посинения. Потому что наша цель - не "доказать", а поставить, наконец, эксперимент, который опровергнет теорию.

- Вам-то это зачем, чтобы вашу же теорию и опровергли?

- Да просто так интереснее. Мы же природу познаем, а не самоутверждаемся. Если сегодня факты подтверждают теорию, завтра отыщутся те, что ее низвергнут. Любая теория рано или поздно пойдет в утиль. Хуже всего - зависнуть в состоянии мнимого всезнайства.

Теория Птолемея утверждала, что в центре мира находится неподвижная Земля. Она прекрасно предсказывала затмения и движения планет. Поэтому люди думали, что Земля НА САМОМ ДЕЛЕ висит в центре Вселенной. Но нет: теория изумительно точно предсказывала события, будучи ложной.
Взять теорию струн. Изначально она была безумно красивой. Я занимался теорией струн. Все занимались теорией струн. Глупо было не заниматься такой клевой вещью. Но шло время. Теория не дала результата. А деньги выделены. Люди работают. И началась политика. Давайте результат, оправдывайте финансирование любой ценой. Зрелище жалкое: ребята уперлись в стену, и не знают, куда идти дальше. Я на это посмотрел. Взял, и поставил в основу мироздания не струну, а нейросеть. При этом может, потом окажется, что правы "струнщики", а не я. Я понятия не имею.

СПРАВКА "КП"
К 1970-м годам физики оказались в смятении: количество элементарных частиц росло, как на дрожжах, а нечто, лежащее в основе мира, никак не улавливалось. Придумали кварки - мол, они-то точно элементарны. Но и те принялись "размножаться". Теория струн казалась прорывом: материя состоит из неких колебаний, из энергии, которая и порождает вещество. Но - не получилось. Как и в случае кварков, количество струн абсурдно выросло, а сама теория развалилась на массу вариантов, и уже ничего толком не объясняет и не предсказывает. Согласно теории Ванчурина, кварки, фотоны и другие частицы - подсистемы нейросети, уже достаточно хорошо "обученные".

"МЫ ПОНЯЛИ, ОТКУДА НА ЗЕМЛЕ ПОЯВИЛАСЬ ЖИЗНЬ"
- Вы просто взяли, и написали уравнения, что мир - это нейросеть?

- Да. Я описал, какая она. Мне пока абсолютно неважно, кто ее создал. Пришельцы из других измерений, Бог или иллюзия в нашем мозгу.

Ладно, описал. Теперь вопрос, а как это сечется с известным нам миром? Есть теория относительности, есть квантовая механика. И тут я со своей нейросетью. Они вообще "подружатся"? Если нет, я даже к экспериментатору не пойду. Он меня с порога пошлет. И вот я сижу, и понимаю, что нейросеть прекрасно объясняет тот мир, который мы знаем. Отлично. Время предсказывать то, что мы не знаем!

СПРАВКА "КП"
Когда появилась теория относительности Эйнштейна, она прекрасно описывала известный нам мир. Камень падает вниз. Земля вращается вокруг Солнца. Но зачем она вообще понадобилась, если мир и так был описан теорией Ньютона? Штука в том, что Эйнштейн предсказал вещи, которые были невероятны с точки зрения Ньютона. Например, что лучи звезд "притянутся" гравитацией Солнца. В 1919 году проверили - так и есть. Еще Эйнштейн говорил, что время на Земле бежит быстрее, чем на земной орбите. Тогда этого нельзя было проверить. Сегодня спутники GPS вынуждены вносить поправку на время. Экзотическое стало обыденным. Теория относительности сначала описала то, что есть, а потом предсказала то, чего "не было".

- И что вы предсказали?

- Честно? Пока ничего. Но я сделал кульбит. Я ушел в биологию. Вот там мы и предскажем.

- Неожиданно.

- Понимаете, в физике все худо-бедно объяснено. Ты можешь объяснить какое-нибудь непонятное явление лучше других, но придется побороться с конкурирующими трактовками. В биологии же куча необъясненных фактов. Там ничего не понятно. Это как пруд, в который можно прыгнуть, и поймать осетра руками.

Я пришел к биологам, и говорю: "Ребята, если мир - это нейросеть, это ведь должно работать не только на уровне элементарных частиц, но и на уровне клеток". Те ухватились. Стали искать, что бы проверить.

- Да хотя бы теорию эволюции. Все равно я не понимаю, как животные отращивают органы, если меняется среда обитания. Человек, когда переезжает на Север, шерсть на себе не отрастит.

- В корень смотрите. Никто не понимает, как работает эволюция. Она просто как бы есть.

Нам сразу стало ясно, что эволюция прекрасно описывается теорией обучения. Той самой, с помощью которой "учат" компьютерные нейросети. Более того, теория обучения объясняет, как появилась жизнь на Земле.

Происхождение жизни - "проклятый" вопрос науки. Магниты тянутся друг к другу, как живые, молекулы соединяются в сложные конструкции, но между ними и простейшей бактерией - непроходимая пропасть. Где эта "душа", которая есть в бактерии, но не в молекуле? Хотя биологи говорят, что "тут все понятно", со стороны их конструкции выглядят как нечестный фокус: поболтаем раствор, раз, и из него вылезает бактерия.

- И как?

- Если я употреблю слово "энтропия", вас это сильно напугает?

- Если не будете упоминать термодинамику, то - выдержу как-нибудь.

- Эх, придется и термодинамику. Ну, попробуем.

СПРАВКА "КП"
Любую вещь сложно сделать, но просто испортить. Ломать - не строить! И это не просто поговорка, а закон природы. Второй закон термодинамики говорит, что Вселенная стремится к беспорядку, а порядок для нее - аномалия, от которой она спешит избавиться. Энтропия - это и есть мера беспорядка. А термодинамика - наука, изучающая, нет, не термометры, а энергии Вселенной.

"ЧЕЛОВЕК - ДАЛЕКО НЕ ВЕРШИНА ЭВОЛЮЦИИ"
- Обычно как говорят? Вселенной "нравится" беспорядок, энтропия. Вот человек - упорядоченное скопление клеток. Он аномален. Рано или поздно во Вселенной установится полный хаос, и все сложное, включая нас, погибнет.

- Мне всегда это казалось странным. Ведь когда-то человека не было, и звезд не было. Что-то плохо Вселенная "стремится" к беспорядку, если она, напротив, усложняется.

- Верно замечено. Мы термодинамику "подкрутили", и добавили в нее теорию обучения. Что у нас получилось? Во Вселенной есть силы, которые "хотят" хаоса. Но в ней же есть, не знаю, алгоритм, или энергия, которая, напротив, обучается и делает мир все сложнее. Обучение делает "тупую" термодинамику совершенно другой. И эта, новая, термодинамика позволяет понять, как материя, обучая сама себя, стала из неживой - живой.

- А что такое вообще "живое"? Квантовые физики говорят, что и камни живые, и вся Вселенная живая.

СПРАВКА "КП"
Одно из странных положений квантовой механики - эффект наблюдателя. Природа меняется в зависимости от того, смотрят на нее или нет. В лаборатории фотоны действительно словно "чувствуют", наблюдают ли за ними. Жесткие гипотезы предполагают: мира нет, пока мы его не видим. В мягком варианте "наблюдателем" является не только человек, но и животное, дерево, даже камень, но из этого следует, что и камень - тоже обладает сознанием и жизнью.

- Я согласен с теми физиками, кто считает, что все вокруг живое. Но квантовый физик меня поймет. А биолог - нет. У биолога четкое разделение: вот бабочка, а вот камень. Я ему объясняю: смотри, когда-то были только камни. Потом появились бактерии. Потом многоклеточные. Камень не двигается. Дерево тоже не двигается, но растет. Животное движется, растет, размножается. Это непрерывная цепочка усложнения природы. И принципиальной разницы между камнем и бабочкой нет. Просто у камня меньше степеней свободы которые способны обучаться. Когда так поговорим, биологи соглашаются, как правило.

- Как это все-таки работает? Из камня же бабочку не получишь.

- Природа в какой-то момент изобретает алгоритм. Мы его называем фенотипом. Это как генотип - признаки, передающиеся по наследству. Но тут не признаки, а знания и навыки. И не от особи к особи, а, например, от молекулы к молекуле. Как юный львенок учится ловить добычу, так учится вся Вселенная. Что-то усваивает, что-то забывает. Если эти процессы в равновесии, энтропия постоянна.

Такого в физике нет. Ни один физик не думал, что протон будет учить протон. Но биологу эта идея понятна.

Моменты, когда происходит "изобретение" алгоритма, мы назвали фазовым переходом. Такие прорывы, революции случались не раз. Появление живого (в понимании биологов). Переход от одноклеточных существ к многоклеточным. "Создание" человека.

- А как так, "природа изобретает"?

- Она ищет, что выгоднее. Быть многоклеточным выгоднее: одна клетка отвечает за одно, другая за другое. Другой пример: люди жили когда-то разрозненными общинами. И "вдруг" стали создавать государства. Государства оказались выгоднее общин - в том числе для познания Вселенной.

- Вселенная усложняется, чтобы познавать себя?

- Именно так. В этом ее цель. И природа не остановилась, и не остановится никогда. Человек - не вершина эволюции. Будут еще более изощренные существа.

"НАМ ПРИДЕТСЯ СОРЕВНОВАТЬСЯ С ДРУГИМИ МИРАМИ"
- Трудно представить, что природа экспериментирует только тут, на Земле. И тем не менее, инопланетян не наблюдается. Куда они делись?

- Отличный вопрос. Проще всего было бы сослаться на антропный принцип.

СПРАВКА "КП"

Вселенная словно создана под человека. Чуть иное соотношение масс и сил элементарных частиц, и нас бы не было. Антропный принцип говорит: на самом деле вселенных много, но только в этой могли появиться мы. Поэтому и кажется, что ее словно подготовили для нас. Но еще в 1983 году Джон Уилер сформулировал крайний вариант антропного принципа: Вселенная одна, но она создала себя такой, чтобы ее было кому наблюдать. Она нуждается в наблюдателе. Эта гипотеза близка идее самообучающейся Вселенной Виталия Ванчурина.

- Он хорошо работает, если вселенных много. Эта вселенная годится для человека, а та - для других существ (или ни для кого). Все пришельцы сидят по своим вселенным. Ну а если Вселенная все-таки одна? Других-то мы не видели. Скажем, для теории нейросети гипотеза о множественности вселенных не нужна. Одной достаточно.

А если Вселенная одна, то единственный способ объяснить наше существование (пока только наше): Вселенная эволюционирует и меняется. Вплоть до того, что меняются законы физики, меняются фундаментальные константы. Квантовая механика не всегда была такой, как сейчас. Или ее не было вовсе. Вселенная шла к тому, чтобы породить жизнь, породить наблюдателя. Она меняла гравитационную постоянную, ядерные взаимодействия так, чтобы появлялись все более сложные формы материи. И породила нас. Потому что Вселенной это выгодно. Потому что на хочет себя наблюдать.

- Но почему только нас?

- Если верно все, что я только что сказал - то не только. Вселенная хочет, чтобы ее наблюдали повсюду. И на Марсе, и на Луне, и в другой галактике. Она породила множество видов жизни, разных видов.

Но здесь как у человека: желаю купить, но не имею возможности. Где-то у нее получилось создать наблюдателей. Где-то они появятся позже. Где-то уже были, но - бац, ядерная война, и они не успели нам сигналы послать. Однако почти наверняка мы не одиноки.

Если вам кажется, что это хорошая новость, то вот плохая: нам придется соревноваться с другими мирами. Потому что эволюция - это борьба. Победить должен тот, кто лучше приспособлен. Кто победит - непонятно, потому что открытое соревнование еще не началось. Соревнование не означает, что они сразу нас убьют. Или мы их. Но это как минимум конкуренция. И это битва за выживание, да. За право стать основой будущих экспериментов природы.

"ЕСЛИ КОМУ-ТО БОГ УДОБНЕЕ, ПОЧЕМУ НЕТ"

- Вы сказали: Вселенная создала наблюдателя, потому что ей нравится, когда ее наблюдают. В Библии написано: Бог создал человека, чтобы он воспевал Господа. Я не вижу разницы между этими концепциями. Я думаю, вы обосновали существование Бога.

- Мне часто говорят: твоя теория согласуется с тем или другим отрывком из Библии. Как я к этому отношусь? Если моему читателю удобно понять меня через Библию, прекрасно. Другому удобнее через дифференциальные уравнения - тоже здорово. Если моя теория может примирить атеистов и верующих, просто супер. Что опасно? Проводить знак равенства. Мы занимаемся вовсе не тем, чем занимаются философы и богословы.

В чем разница? Наш подход основан на формулах, и это связывает нам руки. Библия может служить аналогией, иллюстрацией к достижениям науки. Но говорить, что "в Библии уже все написано, все и так все знали" - конечно, нет.

- Но вашу теорию подхватили не только верующие, но и поклонники "Матрицы". Мир иллюзорен?

- Если человеку удобно думать, что мир - иллюзия, пусть думает. Имеет право, ведь мы все пытаемся понять, как устроен мир. Компьютерщик вообразит нейросеть как программу. Реальную, кем-то написанную программу. Философ сразу вспомнит Платона: бытие нам только кажется. А у науки свой язык толкования реальности.

Вот только что такое реальность? Я сталкивался с эффектом дежавю. Поэтому я знаю, что он существует. Моя теория объясняет эффект дежавю. А другие физики скажут: "зачем эту бредятину вообще объяснять?" Я не видел привидений, и не собираюсь их объяснять. А кто-то видел, и ждет, что физика раскроет тайны призраков.

СПРАВКА "КП"
Эффект дежавю - чувство, что ты это где-то видел. В крайних проявлениях - когда люди говорят на вымерших языках, указывают археологам, где копать, или легко ориентируются в незнакомом городе. Физиологи положили немало сил для объяснения этой "иллюзии", а крайние случаи попросту объявили мистификацией.

- Насколько я понимаю, наука так и не выработала подхода к феноменам, которые или невоспроизводимы, или не универсальны (экстрасенсы, телепаты)?

- Наука описывает то, что видят все, и что не подлежит сомнению - гравитацию, свет, силы природы. Но есть вещи, которые кто видит, а кто не видит. Сегодня такие феномены объявляются психологическими. Мол, это внутри человека, а не в "реальности". Но тогда давайте объясним это с точки зрения психологии. Сделаем из психологии науку. Множество таких феноменов мы игнорируем просто потому, что нет нормальной теории. В биологии нормальная теория только формируется. В психологии, социологии, политике, в бизнесе - нет никакой.

- Люди ждут от науки благой вести. Мы перелетим на Марс, и там не будет войн и страданий. Или мы встретимся с пришельцами, и они научат нас жить вечно. Ваша теория обещает что-то подобное?

- Я уверен, что никто не умирает. Нейросети не выгодно просто взять нейроны того или иного человека, и выкинуть.

- Наше сознание вечно? А личность?

- То, что сознание - квантовый процесс, это не новая идея. Физики (Роджер Пенроуз, Стюарт Хамерофф) говорят о микроскопических явлениях в наших нейронах, которые порождают мысль и память. Но я ввожу понятие "новой квантовости", не в микро-, а в наших масштабах. Есть такое явление, раздвоение личности. От него лечат. Но чем это не квантовая суперпозиция? Что, если человеку не КАЖЕТСЯ, будто в нем сидят две личности; а он НА САМОМ ДЕЛЕ находится одновременно в двух разных вселенных?

Нейроны моего мозга могут быть связаны с чем угодно. С нейронами моего родственника на другом континенте. Вовсе не моего родственника. С нейронами живых существ на других планетах. Мы пока не можем измерить и "пощупать" эти связи, но, если весь мир - нейросеть, они должны быть. В квантовых терминах мы бы назвали это "запутанность".

СПРАВКА "КП"

Запутанность, или "жуткое действие на расстоянии". Если "подружить" определенным образом две элементарные частицы, а потом удалить одну от другой, любая из них будет мгновенно "чувствовать", что происходит с ее "подругой". Причем именно мгновенно (быстрее скорости света). Это уже не теория: на запутанности строят системы передачи данных, которые невозможно взломать, потому что между приемником и передатчиком нет волны, нет энергии, ничего не передается.

- Я могу быть связан с камнем на Марсе?

- Запросто. И наверняка. Дело в силе этой связи. Сейчас она ничтожна. Но, если Вселенной будет выгодно связать вас сильнее, это мгновенно случится. Вопрос не в том, есть ли связь всего со всем. Вопрос, как такие связи усилить.

Еще относительно недавно физика рисовала нам скучный мир. Длина, ширина, высота, линейно текущее время. Потом время оказалось относительным, а пространство кривым. Затем вскрылось, что вокруг нас нет ничего определенного и точно зафиксированного. Сегодня мы понимаем, что мир на самом деле еще более фантастичен; более, чем могут вообразить фантасты. Что будет завтра? Никто не знает. От этого захватывает дух и становится интересно жить.

Исследователи в Соединенных Штатах заявили в четверг, что они посадили семена миниатюрного цветущего сорняка под названием Arabidopsis thaliana - разновидности кресс-салата - в 12 небольших контейнеров размером с наперсток, каждый из которых содержал небольшой образец материала, извлеченного во время миссий "Аполлон" в 1969 году.

Лунная почва, также известная как лунный реголит, имеет острые частицы и отсутствие органического материала, что сильно отличается от почвы на Земле.

Поэтому было неизвестно, прорастут ли семена. Но через два дня они проросли и выросли.

Регенерация органов и тканей - задача "со звездочкой" для взрослых особей большинства видов млекопитающих, включая человека. Их организмы способны самостоятельно зарастить не слишком большую рану, но с возрастом даже простые царапины оставляют шрамы. Более серьезные и хронические повреждения приводят к фиброзу - разрастанию нефункциональной соединительной ткани. Но у некоторых млекопитающих есть весьма незаурядные способности к регенерации. Один из примеров - каирские мыши (Acomys cahirinus), относящиеся к иглистым мышам. Они способны не только заживлять кожу, но и полностью восстанавливать поврежденные органы, включая спинной мозг. В недавнем исследовании показано, что это, вероятно, происходит за счет особой организации внеклеточного матрикса, который одновременно препятствует образованию фиброзного шрама и способствует восстановлению функциональных клеток, в частности нейронов.

Полная регенерация органов и тканей - способность многих животных (от губок до амфибий), однако большинство видов млекопитающих способно полноценно регенерировать только отдельные ткани, например выстилку кишечника и печеночную ткань. Даже кожа при достаточно крупных повреждениях (вроде глубокой царапины длиной несколько сантиметров) не восстанавливается полностью: образуется шрам, который менее эластичен и чувствителен, чем настоящая кожа. С более сложными органами дела с точки зрения восстановления обстоят еще печальнее: как правило, поврежденная ткань заменяется на соединительную, которая не может работать так, как это нужно для нормального функционирования органа.

Что происходит при повреждении? В зоне повреждения активируется много клеток разных типов. Если, например, вы внезапно порезали палец, то тромбоциты не только предотвратят кровотечение, но и активируют клетки, запускающие и поддерживающие воспаление. Такие же сигналы этим клеткам посылают поврежденный эпителий и нервные окончания. Тучные клетки и нейтрофилы очищают рану от погибших клеток и попавших в нее бактерий. Миофибробласты (одни из клеток соединительной ткани) начинают выделять белок коллаген, который позволяет ране закрыться. Позже активируются кератиноциты и клетки эпителия, покрывающие рану и формирующие шрам (подробнее об этом процессе см. в обзоре C. D. Marshall et al., 2018. Cutaneous Scarring: Basic Science, Current Treatments, and Future Directions).

В идеале миофибробласты и иммунные клетки должны покинуть место повреждения после восстановления, а внеклеточный матрикс (то есть молекулы, которые обеспечивают поддержку клеток в ткани) в районе повреждения - постепенно восстановиться до нормы. Однако полное восстановление у млекопитающих возможно только при повреждении плода - в этом случае шрамов не образуется. У взрослых млекопитающих кроме исключительных случаев, например восстановления кожи у зимующих барибалов (P. A. Iaizzo et al., 2012. Wound healing during hibernation by black bears (Ursus americanus) in the wild: elicitation of reduced scar formation), шрамы остаются в течение долгого времени или даже навсегда, особенно после крупных повреждений. Рубцовая ткань состоит в основном из коллагена I типа (в отличие от коллагена III типа, который составляет основную часть внеклеточного матрикса кожи).

Шрамы - это не только изменение внешнего вида кожи или другого органа, но и нарушение их функции. Нагромождение волокон коллагена не может заменить ни мышечные клетки, меняя растяжимость таких органов как матка или сердце, ни нейроны спинного и головного мозга, приводя к нарушению когнитивной, двигательной и других функций. В случае, если дополнительные фибробласты, производящие коллаген, не покинули место повреждения ткань шрама может разрастаться и превращаться в опухоли - фибромы.

Но есть млекопитающие, у которых даже во взрослом возрасте повреждения восстанавливаются без образования шрамов. Иглистые мыши (Acomys) - род небольших грызунов, которые живут на Ближнем Востоке, в Южной Азии и Африке. Они получили свое название от жестких волосков на спинке, которые напоминают мелкие иголки, но не очень помогают в защите от хищников. В 2012 году исследователи из США и Кении опубликовали работу, описывающую интересную стратегию защиты от нападения у иглистых мышей (A. W. Seifert et al., 2012. Skin shedding and tissue regeneration in African spiny mice (Acomys)). Оказалось, что при грубом обращении или нападении кожа этих животных с легкостью рвется и отслаивается, позволяя мыши вырваться и оставляя врага ни с чем. Однако, даже после серьезных ран кожа иглистых мышей восстанавливается полностью, включая шерсть, нервные окончания, кожные железы и подлежащую мышечную и жировую ткань (рис. 2).

Похожую стратегию защиты используют сцинки и гекконы, но у них (в отличие от иглистых мышей) кожа имеет особенность - дерма разделена на два слоя: хрупкий наружный слой и более прочный внутренний. Между ними находится слой рыхлой соединительной ткани. Так образуются предварительно сформированные места разрыва (A. M. Bauer et al., 1989. Mechanical Properties and Morphological Correlates of Fragile Skin in Gekkonid Lizards). У иглистых мышей такой особенности нет. Их кожа по составу внеклеточного матрикса похожа на кожу домовых мышей, но менее эластичная, вероятно за счет того, что железы и волосяные луковицы у них больше, чем у мышей. При зарастании раны рубцовая ткань у иглистых мышей состоит в основном из коллагена III, а не коллагена I (как у других млекопитающих), что, возможно, помогает коже регенерировать быстрее, а рубцовой ткани впоследствии исчезать.

Ученые, сравнивающие регенерацию у иглистых и домовых мышей, показали, что у иглистых мышей не так интенсивно идет воспалительный процесс. Провоспалительные факторы и связанные с воспалением клетки (нейтрофилы и некоторые типы макрофагов) менее выражены в ранах иглистых мышей, а факторы, связанные с восстановлением ткани, - наоборот (J. Simkin et al., 2017. Macrophages are necessary for epimorphic regeneration in African spiny mice). Иглистые мыши также могут восстанавливать мышечную ткань после повреждения, а также воздействия миотоксинов (M. Maden, J. O. Brant, 2018. Insights into the regeneration of skin from Acomys, the spiny mouse).

В последние годы ученые выяснили, что и внутренние органы иглистых мышей способны к регенерации. Последней стадией многих форм заболевания почек является тубулоинтерстициальный фиброз, который приводит к полному отказу органа и возможной смерти пациента. Здоровая паренхима почки и почечные канальцы замещаются соединительной тканью. Но если смоделировать такое состояние на иглистых мышах, то у них не формируются фиброзные образования, а поврежденные почечные канальцы сохраняют свою структуру (D. M. Okamura et al., 2021. Spiny mice activate unique transcriptional programs after severe kidney injury regenerating organ function without fibrosis).

А что насчет повреждений нервной системы? Ведь если иглистые мыши способны восстанавливать внутренние органы, то можно предположить, что они могут восстанавливать и, например, спинной мозг. У "обычных" млекопитающих при повреждении спинного мозга активируются иммунные клетки, которые вызывают воспаление (в том числе и микроглия). Астроциты и стромальные клетки спинного мозга выделяют внеклеточные белки (например коллаген IV), которые образуют фиброзный шрам (G. M. Cregg et al., 2014. Functional regeneration beyond the glial scar). Такой шрам - это физический и химический барьер для восстановления поврежденных аксонов.

В 2019 году вышла первая работа, посвященная поискам ответа на этот вопрос (K. A. Streeter et al., 2019. Molecular and histologic outcomes following spinal cord injury in spiny mice, Acomys cahirinus). Ее авторы повреждали спинной мозг иглистых и домовых мышей с помощью сдавливания - такая операция имитирует наиболее распространенную у человека травму спинного мозга. Уже через пару дней иглистые мыши показывали признаки восстановления функции мочевого пузыря: они могли самостоятельно его опорожнять. Домовым мышам при этом требовалась помощь техников вивария. Через три дня после повреждения у домовых мышей по сравнению с иглистыми были более активными гены, которые связаны с образованием раны (воспалением и изменением ткани). У иглистых мышей же активировались гены, продукты которых участвуют в восстановлении нервных клеток (рис. 3).

При микроскопическом исследовании оказалось, что на месте повреждения у иглистых мышей не накапливается коллаген IV, который образует большую часть шрама. Зато у них (но не у домовых мышей) там присутствует основный белок миелина (MBP, myelin basic protein). Этот белок участвует в регенерации аксонов (Z. Yan et al., 2021. Myelin basic protein enhances axonal regeneration from neural progenitor cells).

Исследования регенерации у иглистых мышей продолжаются, и в февральском номере журнала Developmental Cell вышла статья, в которой показано, что иглистые мыши способны регенерировать не просто поврежденный, а перерезанный спинной мозг. После операции по перерезанию спинного мозга за мышами наблюдали в течение 8 недель. Их восстановление оценивали по шкале Бассо для мышей (D. M. Basso et al., 2006. Basso Mouse Scale for Locomotion Detects Differences in Recovery after Spinal Cord Injury in Five Common Mouse Strains): 0 - голеностоп не двигается, 9 - полная мобильность. У домовых мышей даже через 8 недель индекс не доходил до 1. У иглистых мышей уже через две недели индекс в среднем достигал значения 2 (двигался голеностоп), а через 8 недель средний индекс составлял 4 (мыши могли стоять, используя задние лапы). 8 из 14 подопытных иглистых мышей через 8 недель могли не только стоять, используя все четыре лапы, но и ходить.

Кроме того, иглистые мыши могли контролировать работу мочевого пузыря уже через 3 недели, тогда как у домовых мышей наблюдалось недержание мочи и ее задержка в мочевом пузыре. Таким образом, иглистые мыши - практически беспрецедентный пример взрослого млекопитающего, которое может восстановить поврежденный спинной мозг.

В чем же секрет иглистых мышей? Через 8 недель на месте повреждения у домовых мышей образовался большой шрам, выходящий за контур обычного спинного мозга. У иглистых мышей шрам был гораздо меньшего размера. В ткани шрама у домовых мышей совсем отсутствовали признаки роста новых аксонов (у них аксоны вообще втягивались назад). У иглистых мышей через ткань шрама, наоборот, протягивались восстанавливающиеся аксоны.

В спинном мозге проходят восходящие и нисходящие нервные пути. Первые несут информацию от органов и тканей, вторые доставляют в них информацию. Исследователи обнаружили, что восстанавливаются аксоны обоих типов путей, причем они образовывали синапсы и в них наблюдалась проводимость.

Конечно же, у такой экстраординарной регенерации должны быть какие-то молекулярные причины. Чтобы их выявить, авторы сравнили гены, которые экспрессируются на месте повреждения у домовых и иглистых мышей. Самые большие отличия были в сигнальных путях, связанных с воспалением, а также активностью ферментов ацетилглюкозаминтрансфераз. То, что у иглистых мышей снижается активность воспалительных процессов, было показано другими авторами. Однако изменение работы ацетилглюкозаминтрансфераз - это очень интересная находка. Такие ферменты влияют на синтез основных гликозаминогликанов - полисахаридов, которые, присоединяясь к белкам, образуют протеогликаны, составляющие большую часть внеклеточного матрикса. В частности, у иглистых мышей изменялся уровень ферментов, которые влияют на образование кератансульфатных и гепарансульфатных протеогликанов. Уровень b-1,3-N-ацетилглюкозаминтрансферазы 7, необходимой для синтеза кератансульфатных протеогликанов, рос на месте повреждения, тогда как уровень N-деацетил-N-сульфотрансфераз 3 и 4, модифицирующих уже сформированные гепарансульфатные протеогликаны, наоборот падал. Зачем же нужны такие изменения?

Синтезированная на месте повреждения b-1,3-N-ацетилглюкозаминтрансфераза 7 создает накопление кетанатсульфатных протеогликанов по обе стороны от места повреждения. Как и предполагалось, уровень гепарасульфатных протеогликанов наоборот снижался. Такие изменения в составе внеклеточного матрикса и могли повлиять на восстановление аксонов. Однако напрямую это проверить сложно, так как требуются генетические манипуляции с целыми животными. Поэтому авторы использовали альтернативную методику. Они получили клетки китайского хомячка линии CHO, которые производили b-1,3-N-ацетилглюкозаминтрансферазу 7 иглистых мышей, а затем выращивали на этих клетках нейроны ганглиев задних корешков и коры головного роста мышей. У нейронов обоих типов по сравнению с контролем отростки (дендриты и аксоны) росли более эффективно на таких модифицированных клетках (рис. 5).

Таким образом, вероятный секрет регенерации иглистых мышей - устройство внеклеточного матрикса и его ответ на повреждения. Безусловно, это не единственный фактор - роль контроля за воспалением сложно недооценить. Однако, внеклеточный матрикс остается малоизученным элементом этого процесса. Его устройство, безусловно, организует процесс, обеспечивает правильное микроокружение для прибывающих клеток, способствует обмену химическими веществами между ними. Но эти взаимоотношения настолько сложные, что ученым еще долго предстоит с ними разбираться. Интересно, что результаты данного исследования противоречат предыдущим публикациям, в которых утверждалось, что кератансульфатные протеогликаны снижают интенсивность регенерации аксонов (S. Imatama et al., 2011. Keratan Sulfate Restricts Neural Plasticity after Spinal Cord Injury).

Интересно еще и то, почему и как именно иглистые мыши, а не домовые или, скажем, их близкие родственники песчанки приобрели такие удивительные способности к регенерации. Возможно, когда-нибудь мы получим на него ответ.

Современные плацентарные млекопитающие являются позвоночными с самым крупным мозгом относительно размеров тела, и ранее предполагалось, что в течение всей эволюционной истории этого подкласса мозг зверей неуклонно рос. Однако проведенное недавно исследование показало, что как минимум в раннем кайнозое плацентарные млекопитающие сошли с этой дорожки: темп увеличения их мозга значительно уступал темпу роста общей массы тела. Позже, в эоцене, несколько линий млекопитающих независимо друг от друга приобрели крупный мозг за счет развития сенсорных областей: вероятно, это произошло благодаря тому, что после окончательного формирования кайнозойских экосистем начала расти конкуренция между видами. Условно говоря, если первые миллионы лет после исчезновения динозавров млекопитающим приходилось как можно быстрее прибавлять в весе, чтобы успеть заполнить пустующие ниши, то позже наступила пора "переводить количество в качество", запустившая бурный рост внутричерепного содержимого.

История развития мозга млекопитающих длится больше двухсот миллионов лет: уже у ранних маммалиаморфов наблюдались признаки увеличения размеров мозга относительно размеров тела, что связывается с увеличением роли обоняния в жизни зверьков, полностью перешедших на ночной образ жизни, и связанным с этим развитием неокортекса, отвечающего, помимо всего прочего, за визуальную обработку, память и контроль движений (Рост мозга у древних млекопитающих был связан с развитием обоняния, "Элементы", 26.05.2011). Поскольку у наиболее ранних представителей современных отрядов плацентарных млекопитающих, живших в эоцене, мозг был схож по структуре, но относительно меньше по размеру, чем у современных родственников, и в течение всего кайнозоя размер мозга постоянно увеличивался, предполагалось, что эта тенденция наблюдалась и при переходе млекопитающих от мезозоя к кайнозою (см. L. Radinsky, 1976. Oldest Horse Brains: More Advanced Than Previously Realized, H. J. Jerison, 1961. Quantitative analysis of evolution of the brain in mammals). Иными словами, опираясь на скудные данные (такие как неаккуратные замеры мозговых полостей у малого количества черепов неопределенного возраста и данные, полученные путем филогенетического анализа, см. J. B. Smaers et al., 2021. The evolution of mammalian brain size), ученые предполагали, что и в раннем кайнозое размер мозга у млекопитающих продолжал увеличиваться.

Руководитель исследования, Орнелла Бертранд (Ornella Bertrand), рассматривает череп палеоценового млекопитающего в Эдинбургском университете: благодаря находкам новых образцов коллекцию ранних плацентарных удалось существенно расширить. Фото с сайта scitechdaily.com

К сожалению, проверка этих гипотез была делом непростым, поскольку хорошо сохранившихся черепов млекопитающих палеоценового периода (66-56 миллионов лет назад) было известно очень мало. Чтобы поставить точку в этом вопросе, авторам нового исследования пришлось собрать значительную выборку, включив в нее недавно обнаруженные черепа раннекайнозойских млекопитающих из бассейна Сан-Хуан в Нью-Мексико и бассейна Денвер в Колорадо (T. E. Williamson, 1996. The beginning of the Age of Mammals in the San Juan Basin, New Mexico: Biostratigraphy and evolution of Paleocene mammals of the Nacimiento Formation, T. R. Lyson et al., 2019. Exceptional continental record of biotic recovery after the Cretaceous-Paleogene mass extinction; о находках в Колорадо, рассказывающих о жизни на Земле в первый миллион лет после удара Чикшулубского метеорита, можете посмотреть документальный фильм Rise of the Mammals, есть русский перевод). С помощью методов компьютерной томографии высокого разрешения ученым удалось не только точно измерить объем мозга, но и размеры его частей - неокортекса, обонятельных луковиц и околоклочкового выступа мозжечка, принимающего участие в контроле движений глаз. В итоге в анализ вошли 34 новых черепа (17 палеоценовых и 17 эоценовых), что в сочетании с данными из предыдущих исследований позволило оценить эволюционные тенденции внутри подкласса плацентарных в позднем меловом, палеоценовом и эоценовом периодах.

Международная группа палеонтологов выпустила свежий обзор данных, касающихся появления в палеонтологической летописи первых представителей самого крупного типа животных - членистоногих. Сразу несколько дисциплин, включая молекулярную филогенетику и тафономию (науку о закономерностях захоронения ископаемых остатков), приводят к выводу, что реальным временем возникновения членистоногих был рубеж эдиакарского и кембрийского периодов, когда произошел так называемый "кембрийский взрыв". Авторы обзора отвергают конкурирующую гипотезу "долгой скрытой докембрийской эволюции", согласно которой главные ветви животных, в том числе и членистоногих, возникли гораздо раньше.

Хозяева Земли

Говорят, что знаменитый английский биолог Джон Холдейн (John Burdon Sanderson Haldane) однажды оказался в компании богословов, и они задали ему вопрос: какие черты Творца обнаруживаются при изучении природы творения? Холдейн, известный своими материалистическими взглядами, проворчал: "Неумеренная увлеченность жуками" ("An inordinate fondness for beetles"; цитируется по статье: G. E. Hutchinson, 1959. Homage to Santa Rosalia or why are there so many kinds of animals?). Этот шуточный ответ был, однако, основан на биологических фактах. Широко известно, что жуки, или жесткокрылые, - это самый многочисленный отряд во всем животном царстве. Если, например, сравнить жуков и млекопитающих, окажется, что число известных на данный момент видов жуков превосходит число видов млекопитающих в 72 раза. И это несмотря на то, что млекопитающие - не отряд, а класс, то есть группа значительно более высокого уровня.

Сказанное о жуках можно распространить и на их эволюционных родственников - от близких до дальних. Жуки относятся к насекомым, которые, в свою очередь, входят в тип членистоногих. Разнообразие этого типа поистине грандиозно. По современным подсчетам, больше 80% всех видов многоклеточных животных - это членистоногие. Другой настолько успешной эволюционной ветви просто нет в природе. Замечательная книга Эдварда Уилсона (Edward Osborne Wilson), значительная часть которой рассказывает о возникновении социальных систем у членистоногих, недаром называется "Хозяева Земли".

Неудивительно, что эволюция членистоногих занимает многих исследователей. Дело облегчается тем, что палеонтологическая летопись членистоногих сравнительно богата. Более того, ее "чтение" - работа достаточно благодарная. Согласно принципу актуализма, ключом к пониманию прошлого служит настоящее. В частности, любые выводы, касающиеся ископаемых животных, должны быть в конечном счете обязательно основаны на данных о животных современных - иначе исследователю будет просто не на что опереться. В случае с членистоногими этот принцип работает прекрасно, потому что в распоряжение ученых попадает огромное количество как современных, так и ископаемых форм, очень разнообразных, но в то же время устроенных более-менее по одному плану. Это - идеальная ситуация для палеонтолога, и естественно, что исследователи ископаемых членистоногих пользуются ей сполна (см., например: Палеоэнтомология в России).

Членистоногие - группа организмов, очень подходящая для проверки всевозможных гипотез, касающихся хода эволюции. Например, действительно ли большинство современных крупных групп животных возникло во время кембрийского взрыва или их внезапное появление в начале кембрийского периода связано с образованием твердых скелетов, а истинные эволюционные "корни" лежат гораздо глубже? Попытки выяснить это, основываясь на материале по членистоногим, уже предпринимались (см. Членистоногие подтверждают реальность кембрийского взрыва, "Элементы", 17.11.2013). Но эволюция членистоногих, особенно ранняя, крайне интересна и сама по себе - как история, героями которой являются многие совершенно необычные с нашей современной точки зрения живые существа. Палеонтология XXI века успела сделать много открытий в этой области. Впрочем, и нерешенных вопросов тут, как всегда, еще хватает.

Усики, жвалы и хелицеры

По современным данным, тип членистоногих состоит из двух крупных эволюционных ветвей.

Одна ветвь - хелицеровые (Chelicerata), куда относятся паукообразные, мечехвосты и морские пауки. У них нет усиков, зато есть хелицеры - околоротовые придатки, оканчивающиеся клешнями, крючками или стилетами. Большинство хелицеровых, во всяком случае крупных, - хищники, потому что для других способов питания их ротовой аппарат подходит мало.

Вторая ветвь членистоногих называется жвалоносными (Mandibulata). В их ротовой аппарат входят челюсти - в том числе мандибулы, которые иначе называются жвалами, - представляющие собой не что иное, как сильно видоизмененные ходильные ноги. Этим жвалы принципиально отличаются от хелицер, которые не имеют с ногами ничего общего. Ротовой аппарат жвалоносных, оснащенный набором челюстей, позволяет осваивать предельно разнообразные способы питания, что мы и видим на примере членов этой группы - многоножек, ракообразных и особенно насекомых. Кроме того, для жвалоносных очень характерны усики, или антенны, - одна или две пары. Как уже упоминалось, у хелицеровых усиков нет.

Строго говоря, тип, состоящий из жвалоносных и хелицеровых, называется Euarthropoda (эуартроподы, "настоящие членистоногие"). Это название, более точное, чем просто "членистоногие", предложил в 1904 году знаменитый английский зоолог Рэй Ланкестер (Sir Edwin Ray Lankester). Среди признаков эуартропод - четкое деление тела на отделы (тагмы) и присутствие членистых конечностей, внутри которых есть суставы.

Животные, у которых членистых конечностей нет и никогда не было, не относятся к эуартроподам, даже если по многим другим признакам они к ним близки. Существует две группы таких животных: онихофоры - наземные существа, которых иногда называют "бархатными червями" (velvet worms), - и тихоходки, мельчайшие водяные жители (см., например: Укорочение тела тихоходок связано с потерей Hox-генов, "Элементы", 04.03.2016). И у онихофор, и у тихоходок тело сегментировано почти так же, как у членистоногих, но конечности нечленистые. Поэтому диагнозу типа Euarthropoda, равно как и буквальному значению слова "членистоногие", они не соответствуют.

Тем не менее онихофоры и тихоходки, безусловно, являются близкими родственниками эуартропод. В конце XX века эуартропод, онихофор и тихоходок формально объединили в надтип Panarthropoda (букв. "все членистоногие"). Панартроподы - огромная эволюционная ветвь, которая, в свою очередь, входит в группу линяющих животных (Ecdysozoa; см., например: Китайские палеонтологи нашли древнейшего головохоботного червя, "Элементы", 04.06.2014). Таково положение членистоногих в системе животного мира.

"Стволовые эуартроподы"

До сих пор, говоря о членистоногих и их родственниках, мы упоминали только современные группы. Однако для полного понимания эволюционных событий, сформировавших самый многочисленный тип животного царства, просто необходимо учитывать палеонтологическую летопись, и прежде всего - летопись кембрийского периода, когда сформировались почти все крупные эволюционные ветви животных. В кембрии встречаются интереснейшие живые существа, совершенно не похожие на своих современных родственников (многих из них нельзя отнести ни к какому современному типу - по крайней мере, без явных натяжек). Трудность в том, что "мягкотелые" существа, у которых нет минеральных скелетов или раковин, сохраняются в ископаемом состоянии относительно редко, и к членистоногим это, увы, тоже относится. Для их захоронения нужны лагерштетты - глинистые осадочные породы, образующиеся в малокислородных условиях (там, где кислорода много, в грунт проникают роющие животные, которые сразу нарушают структуру формирующегося осадка; см. А. Ю. Журавлев, 2014. Ранняя история Metazoa - взгляд палеонтолога). Особой известностью в качестве источника кембрийских ископаемых, заключенных в лагерштеттах, пользуются канадские сланцы Бёрджесс (Burgess Shale), где раскопки ведутся уже больше ста лет. Фауна сланцев Бёрджесс настолько знаменита, что местонахождения с подобным типом сохранности обозначаются в научных статьях аббреавиатурой BST - Burgess Shale-type, "тип сланцев Бёрджесс". Палеонтология в наши дни развивается быстро, и местонахождений BST известно много, причем в некоторых из них степень сохранности просто поразительна. Это позволило неплохо изучить древнейших родственников членистоногих и, что называется, пролить свет на их происхождение. Правда, открывшуюся картину никак не назовешь простой. Но тем она интереснее.

Бросим взгляд на эволюционное древо (рис. 2). По молекулярным данным, которые в данном случае неплохо согласуются с палеонтологическими, ближайшие "внешние" родственники эуартропод, дожившие до наших дней, - это онихофоры. В палеонтологической летописи онихофоры - или, во всяком случае, близкие к ним формы - тоже присутствуют. Правда, в кембрийском периоде они были еще не наземными, а морскими (см. Aysheaia). Это гусеницеобразные существа, которые передвигались по дну на множестве коротких ножек, оканчивающихся коготками. Вполне вероятно, что общие предки эуартропод и онихофор были на них похожи.

Однако онихофоры вряд ли являются непосредственными предками эуартропод (во всяком случае, эуартропод в строгом и традиционном смысле этого слова). Вот тут-то и начинается самое интересное. На реальном эволюционном древе между ветвью онихофор и ветвью эуартропод находится целая совокупность весьма оригинальных полностью вымерших ветвей, члены которых обладали отдельными "эуартроподными" признаками, но еще не набрали их полного комплекса, какой мы видим у паука, сороконожки или мухи. Эти ветви можно было бы назвать переходными, но надо помнить, что для своей среды и своего времени каждое относящееся к ним животное было вполне завершенным организмом, отлично вписанным в определенную экологическую нишу (иначе бы оно не попало в палеонтологическую летопись). Хотя, конечно, с нашей современной точки зрения многие члены этих "переходных" ветвей выглядят крайне странно.

В современной научной литературе упомянутую совокупность эволюционных ветвей принято называть "стволовой группой эуартропод", или просто "стволовыми эуартроподами" (stem-Euarthropoda). Честно говоря, такое обозначение может изрядно запутать: ведь в том-то и дело, что животные, на которых оно распространяется, к эуартроподам в узком смысле этого слова не относятся (см. J. Ortega‐Hernandez, 2014. Making sense of ‘lower'and ‘upper' stem‐group Euarthropoda, with comments on the strict use of the name Arthropoda von Siebold, 1848). Однако - тут нам поневоле придется употребить предложение, насыщенное терминами, - кладистическая систематика, господствующая в современной биологии почти безраздельно, категорически запрещает вводить парафилетические таксоны. Если говорить попросту, это означает, что группа организмов, охватывающая не единственную эволюционную ветвь, а целый эволюционный уровень, не может считаться единицей классификации и иметь собственное научное название (в частности, латинское). Поскольку в данном случае такая группа налицо и как-то называть ее всё же надо, исследователи используют временное обозначение, которое было сочтено корректным по формальным соображениям. Мы тоже - куда деваться - будем этим обозначением пользоваться, оставляя его в кавычках и помня, что с точки зрения классической зоологии "стволовые эуартроподы" - это не эуартроподы.

Положение "стволовых эуартропод" на эволюционном древе показано на рис. 2. Если на время оставить в стороне строгую терминологию, можно сказать, что "стволовые эуартроподы" - это эволюционный уровень, охватывающий часть древа выше онихофор и ниже эуартропод в узком смысле. Что же на этом эволюционном уровне происходило?

А происходило там много интересного. "Стволовые эуартроподы" могут поразить чье угодно воображение - настолько необычен и многообразен их облик (см. рис. 1 и 3). Их членистое туловище часто украшали ряды жаброподобных, крылоподобных или лезвиеподобных выростов, способных служить своего рода плавниками. Появлялись хитиновые головные щиты, которые в некоторых группах становились двустворчатыми. Ходильные конечности менялись во всем диапазоне от примитивных "сосочков" (или их отсутствия) до сложно устроенных длинных ног, членистых, а иногда и двуветвистых, как у ракообразных. Невероятным разнообразием отличались околоротовые придатки: членистые или нечленистые, зачаточные или очень мощные, короткие или длинные, хватательные или фильтрующие, иногда ветвящиеся, а иногда с клешнями, крючками, шипами или щупальцами. Наконец, у ряда форм возникли огромные сложные фасеточные глаза, примерно такие же, как у современных насекомых, и иногда сидящие на стебельках. И все эти признаки вступали между собой во множество сочетаний, часто неожиданных для современных зоологов.

Эволюционный процесс, охвативший "стволовых эуартропод", хорошо описывается введенным Александром Георгиевичем Пономаренко термином "артроподизация" (А. Г. Пономаренко, 2004. Артроподизация и ее экологические последствия). Это означает, что признаки членистоногих возникали параллельно во многих (хотя и родственных) эволюционных ветвях, подчиняясь, с одной стороны, общей наследственности, а с другой - общим требованиям окружающей среды. При этом одни и те же адаптации зачастую реализовались в разных эволюционных линиях, во-первых, в разной последовательности, а во-вторых - слегка различными способами. Именно это и дает возможность отличить постепенную параллельную эволюцию от гипотетического явления нового типа сразу "во всеоружии", - подобно Афине, которая вышла в полном вооружении из головы Зевса.

Например, некоторые исследователи считают, что как минимум в двух разных ветвях "стволовых эуартропод" членистые хватательные околоротовые придатки, функционально сходные между собой, на самом деле принадлежат к разным сегментам головы - а значит, развились независимо и никак не могут быть гомологами друг друга (D. A. Legg, J. Vannier, 2013. The affinities of the cosmopolitan arthropod Isoxys and its implications for the origin of arthropods). Это очень правдоподобно: именно так и должен был бы выглядеть процесс артроподизации, если исходить из теоретических представлений, подтвержденных данными по другим группам организмов, которые претерпели аналогичную эволюцию (классический пример такой группы - зверообразные, предки млекопитающих).

"Кроновые эуартроподы"

Для полноты картины следует добавить, что эуартроподы в классическом "рэй-ланкастеровском" смысле более или менее соответствуют современному понятию "кроновая группа эуартропод", или просто "кроновые эуартроподы" (crown-Euarthropoda). Кроновой группой (crown group) в современной систематике называется часть эволюционного древа, охватывающая ближайшего общего предка всех доживших до наших дней членов данной группы вместе со всеми его потомками (неважно, ныне живущими или вымершими; см. Древнейшие предки кольчатых червей могли быть похожи на брахиопод, "Элементы", 26.02.2016). А стволовой группой (stem group) называется та часть древа, ветви которой до современности не дотягиваются (см. рис. 2).

Есть одна группа членистоногих, которую мы еще ни разу не упомянули. Это трилобитообразные (Trilobitomorpha). Трилобиты - широко известные палеозойские животные, в целом похожие внешне на мокриц, но обладавшие огромным разнообразием как облика, так и образа жизни (см. Р. Форти, 2014. Трилобиты. Свидетели эволюции). У них есть четкое деление тела на тагмы, а также настоящие антенны и двуветвистые членистые конечности. Все это - эуартроподные признаки. Современные биологи склонны относить трилобитов к кроновой группе эуартропод, несмотря на то, что они полностью вымерли. Правда, к кому они ближе внутри кроновой группы - к хелицеровым или к жвалоносным, - пока непонятно. Молекулярные методы, которые могли бы однозначно решить этот вопрос, в данном случае неприменимы: ведь последние трилобиты исчезли в пермском периоде, и никакой ДНК от них не осталось.

Первые членистоногие

Теперь мы узнали вполне достаточно, чтобы оценить по достоинству крайне интересный обзор, опубликованный весной 2018 года коллективом из четырех довольно молодых, но уже известных палеонтологов (один соавтор родом из Канады, трое других - из Британии). Все они - специалисты по ископаемым членистоногим, их родственникам и их происхождению. Главный вопрос, который интересовал авторов: что могут нам сообщить эуартроподы (как "кроновые", так и "стволовые"), если рассматривать их в качестве свидетелей кембрийского взрыва?

Чтобы вникнуть в суть дела, нам понадобится немного цифр. По наиболее свежим датировкам, кембрийский период начался 541 миллион лет назад. Остатки членистоногих появляются в кембрийских отложениях отнюдь не сразу. Первые найденные в ископаемом состоянии эуартроподы "кроновой группы" - это трилобиты, самые ранние остатки которых имеют возраст 521 миллион лет. Причем обнаруживаются они почти одновременно в нескольких точках Земли: едва появившись, трилобиты быстро приобрели глобальное распространение (очевидно, не в последнюю очередь потому, что в жизненном цикле у них были планктонные личинки, которых могут свободно переносить морские течения). Что касается "стволовых эуартропод", то самый древний их представитель - существо, относящееся к группе аномалокаридид, от которого найден характерный околоротовой придаток (A. C. Daley, D. A. Legg, 2015. A morphological and taxonomic appraisal of the oldest anomalocaridid from the Lower Cambrian of Poland). Возраст этой находки пока определен лишь приближенно: 519-520 миллионов лет. Чуть позже, 518 миллионов лет назад, на сцену выходит так называемая Чэнцзянская биота, где "стволовые эуартроподы" представлены во всем великолепии. И наконец, 514 миллионов лет назад в летописи появляются микроскопические остатки первых ракообразных. Еще через несколько миллионов лет ракообразных становится много - фауна приближается к современной, кембрийский взрыв остается позади.

Что дают нам все эти даты? Прежде всего, налицо парадоксальный факт: "стволовые эуартроподы" появляются в палеонтологической летописи позже, чем "кроновые". Грубо говоря, предки появляются в летописи позже потомков (пусть и совсем ненамного позже). Что это значит? Никто, конечно, не сомневается, что "кроновые эуартроподы" произошли от кого-то из "стволовых". Но не менее несомненно и то, что какое-то время эти группы существовали вместе. Скорее всего, дело в том, что "стволовые эуартроподы" в принципе хуже представлены в летописи: их кутикула была существенно менее твердой, чем у трилобитов и ракообразных, а потому их тела (или части тел) с меньшей вероятностью сохранялись в донных осадках. Тут стоит вспомнить, что у онихофор, которых не зря называют "бархатными червями", кутикула до сих пор мягкая, бархатистая, растягивающаяся, - совсем не такая, как у ракообразных или насекомых.

Есть, правда, и другая возможность. Что, если трилобиты - это не "кроновые эуартроподы", а одна из групп "стволовых", вышедшая на "истинно эуартроподный" эволюционный уровень совершенно самостоятельно? Это теоретически не исключено, но нуждается в серьезных доказательствах, которых пока нет.

Как видим, в первые двадцать миллионов лет кембрия ни "стволовые", ни "кроновые эуартроподы" не обнаруживаются (во всяком случае, пока - не стоит забывать, что палеонтология продолжает стремительно развиваться и новые находки могут возникнуть в любой момент). Значит ли это, что они появляются в летописи внезапно? Нет. Как обычно и бывает в таких случаях, находкам захороненных тел (или отпечатков тел) предшествуют находки ископаемых следов, предположительно оставленных теми же организмами. Это тоже достойный предмет изучения. Существует целая наука об ископаемых следах - палеоихнология. Итак, в отложениях начала кембрия присутствуют довольно многочисленные ископаемые следовые дорожки, часть из которых, видимо, принадлежит "стволовым эуартроподам", а часть "кроновым". Возраст древнейших из них - примерно 537 миллионов лет.

Ну, а что было еще раньше? Весь отрезок истории Земли, предшествующий началу кембрийского периода, принято называть докембрием. Непосредственно с кембрием снизу - со стороны более древних времен - граничит эдиакарский период, относящийся к протерозойской эре. Живая природа эдиакария уникальна. Она резко отличается от живой природы кембрия. Следы членистоногих - "стволовых", "кроновых" и вообще каких бы то ни было - в эдиакарии, по словам некоторых авторов, "поразительным образом отсутствуют" (M. G. Mangano, L. A. Buatois, 2014. Decoupling of body-plan diversification and ecological structuring during the Ediacaran-Cambrian transition: evolutionary and geobiological feedbacks). Впрочем, это не так уж и поразительно, если исходить из вполне вероятной гипотезы, что членистоногих тогда просто не было.

Загадочная сприггина

Однако голым отрицанием тут не отделаешься. Существует такая вещь, как тафономия - наука о закономерностях захоронения ископаемых остатков, которой дал название великий Иван Антонович Ефремов. Каждый палеонтолог прекрасно знает, что отсутствие той или иной группы организмов в палеонтологической летописи может объясняться эволюционными причинами (эта группа либо еще не возникла, либо уже вымерла), а может и тафономическими (эта группа существовала, но жила в таких условиях, где захоронение остатков ее представителей было крайне маловероятно). Выбор между этими вариантами часто приводит к серьезным дискуссиям. Здесь перед нами именно такой случай. Что, если отсутствие в летописи докембрийских членистоногих - это на самом-то деле тафономический артефакт? Такое возможно, если условия захоронения в эдиакарии были принципиально иными, чем в кембрии.

Понимая эту возможность, авторы обзора дотошно проанализировали данные о том, насколько эдиакарские местонахождения древних организмов (а их известно не так уж мало) отличаются от кембрийских. Был сделан вывод, что наиболее важные с точки зрения нашей проблемы типы сохранности являются для эдиакария и кембрия фактически общими. Речь идет не только о классических лагерштеттах "типа Бёрджесс", но и о захоронениях фосфатизированных микрофоссилий "типа Эрстен" (Orsten-type), которые тоже дают очень интересные находки. Эти типы местонахождений отнюдь не ограничиваются кембрием: в эдиакарии они тоже распространены, и в них отлично сохраняются тогдашние организмы, причем весьма разнообразные. Иное дело, что сплошь и рядом такие находки бывает сложно интерпретировать: увы, эдиакарские живые существа слишком необычны по современным меркам, и поминавшийся нами принцип актуализма начинает тут давать сбои (см., например: Ископаемые эмбрионы из Доушаньтуо, вероятно, не эмбрионы, "Элементы", 09.01.2012). Но уж если бы там были членистоногие - то они сохранились бы наверняка, по крайней мере, хоть в каком-нибудь количестве.

Более того, можно утверждать, что по совокупности геохимических факторов, влиявших на захоронение ископаемых, кембрий был ближе к эдиакарию, чем к более поздним эпохам. Именно к концу кембрия условия в морях сильно изменились - в первую очередь из-за деятельности животных, которые связывали растворенные соли в материале своих раковин, меняя химический состав морской воды, а заодно активно фильтровали эту воду, делая ее более прозрачной и тем самым улучшая условия для водорослей, насыщающих океан кислородом. Кроме того, животные вовсю рыли норы в морском дне, перемешивая грунт и в результате обогащая кислородом его тоже. Все это, вместе взятое, сокращало возможности для образования стабильных бескислородных минерализованных осадков - а как раз из таких осадков и получаются лагерштетты. Неудивительно, что после кембрия их стало гораздо меньше.

Итак, объяснить отсутствие докембрийских членистоногих чисто тафономическими причинами невозможно. Правда, известно несколько эдиакарских ископаемых, которых разные авторы объявляли членистоногими (или членами вымерших типов, близких к ним). Но эта гипотеза ни в одном случае не подтверждена сколько-нибудь надежно.

Типичным примером такого ископаемого можно назвать сприггину (Spriggina) - эдиакарское существо с вытянутым сегментированным телом и неким подобием головного щита. Ее не раз описывали то как кольчатого червя, то как членистоногое (см., например: M. McMenamin, 2003. Spriggina is a trilobitoid ecdysozoan). Однако, во-первых, у сприггины не найдено никаких усиков, ножек, челюстей и вообще конечностей. А во-вторых, обычную для животных двустороннюю симметрию у нее заменяет симметрия скользящего отражения, когда правая и левая стороны тела сдвинуты относительно друг друга примерно на половину сегмента. Уже одно это означает, что если сприггина и была многоклеточным животным, то от плана строения членистоногих ее план строения отличался радикально. Принадлежать к этому типу она никак не могла. Примерно так же обстоит дело и со всеми остальными эдиакарскими находками.

История со сприггиной хорошо показывает, насколько усложняется работа палеонтологов при погружении в древнейшие времена, где уже не действуют сравнения с современной флорой и фауной. Ее предполагаемая более поздняя родственница - метасприггина (Metaspriggina) - в итоге вообще оказалась хордовым животным (P. Janvier, 2015. Facts and fancies about early fossil chordates and vertebrates). Ну, а сама сприггина пока что так и остается загадкой.

Ошибка великого Лайеля

Итак, сумма данных по древним членистоногим на сегодняшний день дает следующую непротиворечивую картину: общий план строения членистоногих (и шире - панартропод) сложился примерно на рубеже эдиакария и кембрия. Успех этого плана строения привел к адаптивной радиации - довольно быстрому разделению группы на множество самостоятельно эволюционирующих ветвей, в которых начался процесс артроподизации. Примерно через 20 миллионов лет этот процесс завершился появлением "истинно эуартроподной" модели, обладатели которой - они же "кроновые эуартроподы" - с тех пор и господствуют в биоте Земли.

Противостоящая этой точке зрения гипотеза "долгой скрытой докембрийской эволюции" была основана в первую очередь на методе молекулярных часов (см. Диверсификация животных началась задолго до кембрийского взрыва, "Элементы", 13.12.2011). Сравнительный подсчет аминокислотных и нуклеотидных замен раз за разом приводил исследователей к выводу, что расхождение главных эволюционных стволов животных случилось задолго до кембрийского взрыва - в глубоком докембрии. Согласно одной из первых таких работ, отделение членистоногих от других животных должно было произойти 1200 миллионов лет назад (A. G. Wray et al., 1996. Molecular evidence for deep Precambrian divergences among metazoan phyla). Сейчас ясно, что подобные оценки совершенно нереальны. Большое количество нуклеотидных замен, отличающих эволюционные ветви друг от друга, может быть связано не только с древностью расхождения этих ветвей, но и со скоростью их эволюции после расхождения. Чем выше эта скорость, тем больше замен могло накопиться за тот же промежуток времени. Поэтому молекулярные часы обязательно нужно калибровать по палеонтологическим данным, как это и делается в современных работах (см. Членистоногие подтверждают реальность кембрийского взрыва, "Элементы", 17.11.2013). Одна из таких работ, например, датирует расхождение жвалоносных и хелицеровых интервалом 514-536 миллионов лет назад (M. dos Reis et al., 2015. Uncertainty in the timing of origin of animals and the limits of precision in molecular timescales). А это уже прекрасно согласуется с непосредственными свидетельствами ископаемых остатков.

Приведем имеющий косвенное отношение к нашей теме факт из истории науки. Величайший геолог XIX века Чарльз Лайель (Sir Charles Lyell), с именем которого принято связывать многократно здесь упоминавшийся принцип актуализма, объяснял отсутствие остатков млекопитающих в палеозойских породах, как бы мы сейчас сказали, тафономическими причинами: мол, млекопитающие живут на суше, а захоронение костей происходит в первую очередь в морских осадках, вот они и не дошли до нас с тех пор (A. Hallam, 1998. Lyell's views on organic progression, evolution and extinction). Лайель, безусловно, был великим ученым, но в данном случае он ошибся. Сейчас мы точно знаем, что никаких млекопитающих в палеозое не существовало: они появились на целую геологическую эру позже. Лайелю, научное мировоззрение которого было основано на убеждении в глубоком постоянстве факторов и процессов, действовавших на поверхности Земли в течение всей ее истории, было слишком трудно представить себе возникновение на этой планете чего-то совершенно нового - например, нового класса животных. Можно сказать, что это была своеобразная разновидность экономии мышления.

Дискуссия вокруг гипотезы "долгой скрытой докембрийской эволюции" невольно вызывает в памяти эту ошибку великого Лайеля. Впрочем, тут есть оговорки. Во-первых, возникновение самых крупных эволюционных стволов животных вполне может датироваться докембрием, пусть и неглубоким. Во-вторых - и это самое главное - возникший конфликт между гипотезами стопроцентно разрешим. Для этого нужны всего лишь факты. Палеонтология докембрия сейчас развивается быстро. Даже одной-единственной надежно подтвержденной находки докембрийского членистоногого будет достаточно, чтобы противники гипотезы "долгой скрытой докембрийской эволюции" сразу изменили свои взгляды. Посмотрим, произойдет ли это.

Источник: Allison C. Daley, Jonathan B. Antcliffe, Harriet B. Drage, and Stephen Pates. Early fossil record of Euarthropoda and the Cambrian Explosion // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2018. V. 115. № 21. P. 5323-5331. DOI: 10.1073/pnas.1719962115.

Сергей Ястребов

Об этом свидетельствуют результаты опроса, проведенного социологическим институтом INSA (ИНСА) по заказу газеты Bild am Sonntag, опубликованном в воскресенье.

В опросе приняли участие 1 002 человека. По его данным, 49% респондентов выразили недовольство работой Шольца. Это стало самым высоким показателем с момента его пребывания в должности федерального канцлера. При этом лишь 38% высказали противоположное мнение. Вместе с тем, как выяснили социологи, более половины жителей Германии (55%) не одобряют работу федерального правительства. Только 35% опрошенных удовлетворены деятельностью кабмина ФРГ.

Согласно другому опросу INSA, который проводился с 11 по 14 апреля и в котором приняли участие 1 402 человека, если бы в ближайшее время в ФРГ состоялись выборы, рейтинг Социал демократической партии Германии (СДПГ) составил бы 25%. Таким образом он не изменился по сравнению с прошлой неделей. Консервативный блок Христианско-демократического и Христианско-социального союзов (ХДС/ХСС) получил бы 26% голосов (без изменений). Популярность партии "Союз-90"/"зеленые" немного выросла: сейчас ее уровень составляет 17% (плюс 1 пункт).

Рейтинг правопопулистской "Альтернативы для Германии" составляет 10% (минус 1 пункт). За Свободную демократическую партию (СвДП) готовы проголосовать 10% избирателей. Левая партия набрала бы 5% (плюс 1 пункт).

В настоящее время в Германии правящей является коалиция в составе СДПГ, "зеленых" и СвДП - так называемая коалиция "Светофор". Глава правительства Олаф Шольц - представитель социал-демократов.

Руководители ГНЦ РФ ТРИНИТИ - одного из ключевых исполнителей федерального проекта № 3 КП РТТН - на заседании в конце марта представили промежуточные результаты проекта по созданию инфраструктуры для токамака с реакторными технологиями. Новую экспериментальную установку планируется построить к 2030 году в Троицке, сообщается в пресс-релизе, поступившем в газету ВЗГЛЯД.

"Проект реализуется в два этапа: первый - реконструкция энергетической инфраструктуры, второй - инженерной инфраструктуры и создание токамака. При этом работы по обоим этапам начались практически одновременно. В конце 2021 года мы получили положительное заключение государственной экспертизы на проектную документацию первого этапа реконструкции термоядерного комплекса Токамак с сильным полем. Также в конце года была разработана рабочая документация. В марте начались работы по расчистке территории для будущей строительной площадки. Сейчас прокладываем временные дороги и обустраиваем инженерные сети",

- рассказал научный руководитель по управляемому термоядерному синтезу и плазменным технологиям ГНЦ РФ ТРИНИТИ Александр Романников.

Во время заседания участники также рассмотрели вопросы и предложения по разработке и применению высокотемпературных сверхпроводящих проводников для электромагнитных систем - неотъемлемой части установок управляемого термоядерного синтеза нового поколения.

В заседании приняли участие представители АО "НИИЭФА", АО "НИКИЭТ", Проектного центра "ИТЭР", ФГУП "РФЯЦ ВНИИЭФ", АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ", НИЦ "Курчатовский институт", ИЯФ СО РАН, ФТИ РАН, ИПФ РАН, ВНИИКП, АО "Красная звезда", АО "ВНИИНМ", АО "НТЦ ФСК ЕЭС", НИЯУ МИФИ, госкорпорации "Росатом".

"Уже сейчас очевидно, что организации-участники третьего федерального проекта взяли хороший темп и перешли из стадии разработки и планирования в активную стадию реализации проектов в своих организациях. Плотное рабочее взаимодействие и тесная кооперация организаций госкорпорации "Росатом" и других участников федерального проекта имеет ключевое значение для успешной реализации КП РТТН",

- отметил заместитель генерального директора по реализации комплексной программы развития атомной науки, техники и технологий ГНЦ РФ ТРИНИТИ Кирилл Ильин.

В современном мире на человека воздействуют различные факторы внешней среды - экологические, социальные, профессиональные. Накапливающиеся негативные эмоции и сильные переживания, а также перенапряжение физических и психических функций приводят к возникновению стрессовых состояний. Для оценки стресса применяются устройства, которые оценивают различные параметры организма. Наибольший интерес представляют инструменты, использующие технологию неинвазивного съема биоинформации.

В 2021 году ученые ЛЭТИ создали действующий макет тензометрического треморографа - аппаратно-программного комплекса для неинвазивного контроля нейромоторных реакций и оценки состояния центральной нервной системы (ЦНС) человека. Результаты исследований были опубликованы в сборнике докладов II Международной конференции по нейронным сетям и нейротехнологиям (NeuroNT'2021).

Принцип действия треморографа основан на выявленной корреляции параметров субсенсорных реакций человека и стрессовых состояний. Методами тензометрии определяются параметры непроизвольных движений конечностей человека, возникающих на фоне формируемых им произвольных изометрических усилий. Полученная информация обрабатывается с использованием технологий гибридного искусственного интеллекта: выявляются фрагменты треморограмм, характерные для неврологических расстройств и особых функциональных состояний центральной нервной системы. Далее специалисты сопоставляют их с отдельными стадиями различных заболеваний и физиологическими особенностями организма человека.

"Предлагаемый метод отличается высокой достоверностью, простотой процедуры и минимальным воздействием на человека. Разработка найдет применение в медицине при диагностике стрессовых состояний и выявлении патологий моторных отделов центральной нервной системы, в спортивной медицине, в профессиональном отборе и диагностике состояний, связанных с профессиональным "выгоранием"", - отмечает доцент кафедры вычислительной техники СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Ольга Буренева.

Разработка треморографа ведется в рамках НЦМУ Павловский центр "Интегративная физиология - медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости", в состав которого входят СПбГЭТУ "ЛЭТИ" и три учреждения РАН - Институт физиологии им. И.П. Павлова, Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова и Институт медико-биологических проблем.

В рамках научного центра мирового уровня Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" проводит прорывные исследования в области применения сильного гибридного интеллекта в медицине.

Ученые разрабатывают комплексную математически обоснованную модель интероперабельности методов обработки физиологических данных, технологии программно-аппаратного моделирования нейропроцессов, а также модели неинвазивной регистрации параметров и коррекции состояния организма.

"Для интеллектуализации медицины и физиологии необходимо развитие коэволюционирующего гибридного интеллекта как симбиоза искусственного и естественного интеллектов, которые развиваются взаимно, обучая и дополняя друг друга", - отмечает Юлия Шичкина, руководитель отдела "Искусственный интеллект в физиологии и медицине" Международного инновационного института искусственного интеллекта, кибербезопасности и коммуникаций им. А.С. Попова СПбГЭТУ "ЛЭТИ".

Деятельность Центра направлена на создание аппаратных моделей нейропроцессов, диагностических систем на основе ИИ, неинвазивных технологий нейромодуляции двигательных и висцеральных функций, методов профилактики и лечения стресс-индуцированных расстройств, болевых синдромов, болезни Альцгеймера и диабета, а также решение других проблем.

НЦМУ входит в число получателей субсидий из федерального бюджета по приоритетному направлению научно-технологического развития "Персонализированная медицина, высокотехнологичное здравоохранение и технологии здоровьесбережения".

Данные исследования проводятся в рамках деятельности Научного центра мирового уровня (НЦМУ) Павловский центр "Интегративная физиология - медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости", который был создан в 2020 году по нацпроекту "Наука и университеты". В состав НЦМУ входят СПбГЭТУ "ЛЭТИ" и три учреждения РАН - Институт физиологии им. И.П. Павлова, Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова и Институт медико-биологических проблем.

Ученые НИТУ "МИСиС" (Москва, РФ) в составе международного коллектива синтезировали новый материал с уникальными антибактериальными и противораковыми свойствами. По мнению авторов, он имеет высокие перспективы для применения в биомедицине. Исследование опубликовано в журнале Materials Chemistry and Physics, передает РИА Новости.

Исследователи Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" разработали технологию получения наностержней оксида цинка. Уникальность этого материала в том, что он нетоксичен, обладает высоким показателем фотокаталитической активности и антиоксидантными свойствами.

Ученые протестировали активность материала против различных болезнетворных бактерий, например, грамположительных бактерий стафилококка. Они также изучили противораковую активность синтезированных наностержней с помощью колориметрических тестов для оценки метаболической активности клеток.

Для создания нового материала авторы работы использовали фитохимические соединения, полученные из экстракта листьев манилкары (Manilkara littoralis) - растения семейства Сапотовые (Sapotaceae), распространенного в тропических лесах. Манилкара представляет собой крупные вечнозеленые или листопадные деревья с млечным соком, иногда кустарники, всего их около 70 видов.

"Большинство методов, используемых для синтеза подобных наноматериалов, дороги в применении или предполагают использование токсичных материалов, которые негативно воздействуют на человека и окружающую среду. Мы же применили "зеленый" синтез с использованием недорогих и экологически чистых материалов", - рассказал инженер кафедры Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ "МИСиС" Евгений Колесников.

Для подготовки экстракта, ученые собрали молодые листья M. littoralis в тропических лесах Андаманских и Никобарских островов Индии. Затем листья промывали, сушили, измельчали и готовили экстракт при температуре 80°С.

"Мы использовали этот экстракт в качестве стабилизатора при синтезе наностержней оксида цинка, где выступал как окислительно-восстановительный агент при разложении ацетата. В результате нам удалось разработать альтернативный способ получения противораковых и антибактериальных препаратов", - отметил Евгений Колесников.

По его словам, в будущем ученые НИТУ "МИСиС" в рамках программы "Приоритет-2030" планируют развивать "зеленый" метод синтеза наноматериалов для биомедицинского применения и расширять список получаемых материалов с точки зрения состава, структуры и морфологии.

Новые технологии синтеза позволят существенно расширить применимость синтезируемых материалов, при этом сохраняя их безопасность для человека и окружающей среды.

Media.az

10 февраля 2022 года сотрудники международного студенческого офиса (МСО) провели серию встреч для вовлечения иностранных обучающихся подготовительного отделения в жизнь ЛЭТИ. В рамках мероприятий участники затронули широкий круг вопросов, которые влияют на пребывание студентов в России.

Обсуждались темы, которые должны помочь абитуриентам лучше сориентироваться в жизни: обустроить ее так, чтобы учеба принесла максимальный эффект и иностранному студенту, и вузу. Сотрудники МСО обсудили с обучающимися вопросы социокультурной адаптации, новые нормы миграционного законодательства, поговорили о противодействии терроризму и запустили конкурс на знание достопримечательностей Санкт-Петербурга.

Главная цель встреч - профориентация обучающихся на подготовительном отделении. Участие в мероприятии приняли более 80 студентов, которые были разбиты на группы, чтобы не подвергать их риску в условиях пандемии. МСО проводит такие собрания несколько раз в год, чтобы помочь обучающимся определиться с будущей профессией, ознакомиться со всеми возможными уровнями и направлениями подготовки по основным образовательным программам ЛЭТИ.

"Подобные профориентационные собрания очень важны, так как именно на подготовительном этапе студенту важно сделать правильный выбор, чтобы самоопределиться и в дальнейшем успешно и с интересом учиться".

Начальник подготовительного отделения СПбГЭТУ "ЛЭТИ"Александра Викторовна Килина

Будущим студентам рассказали об особенностях обучения во втором семестре на "подфаке", дальнейших возможных траекториях обучения в вузе, направлениях и программах, которыми заинтересовались ребята. Состоялся диалог и анкетирование по планам на поступление и учебу в ЛЭТИ.

Выпускники подготовительного отделения имеют возможность продолжить обучение в университете не только на контрактной, но и на бюджетной основе, участвуя в олимпиадах для иностранных обучающихся, например, Олимпиаде "Газпром".

"Поскольку мы заинтересованы в том, чтобы наиболее успешные и целеустремлённые выпускники подготовительного отделения продолжали обучение в бакалавриате и магистратуре ЛЭТИ, нам важно быть в контакте с ребятами, понимать их нужды и интересы. По результатам анкетирования мы видим, что около 70% обучающихся планируют продолжать обучение в ЛЭТИ; наиболее востребованными направлениями являются "Программная инженерия", "Лингвистика" и "Биотехнические системы и технологии", - рассказала менеджер МСО СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Мария Юрьевна Титаренко.

В завершение, участники прошли компьютерное тестирование по предметам инженерно-технического профиля, чтобы выявить уровень знаний обучающихся и помочь преподавателям "подфака" в выборе методов проведения занятий и их тематик.

"В условиях пандемии многие наши иностранные студенты учились дистанционно. Это явно не помогало им лучше адаптироваться в жизни в России и требованиям к обучению в ЛЭТИ. Мы очень надеемся, что постепенно все будет возвращаться в нормальное русло. Роль очных профориентационных мероприятий весьма важна. Личное общение открывает гораздо больше возможностей помочь нашим будущим абитуриентам и нашему вузу вместе с ними идти правильным путем!"

Руководитель МСО СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Ренат Амируллович Ялышев

Весной планируется познакомить обучающихся с кафедрами и лабораториями, чтобы они смогли увидеть перспективы обучения на программах ЛЭТИ своими глазами.

В носу человека расположен особый отдел - внутренний носовой клапан, незначительные изменения площади которого могут повлиять на функции носа, в том числе на восприятие проходимости дыхательных путей. Заложенность носа влияет на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и может вызывать неврологические расстройства. Кроме того, нарушения носового дыхания (ринит, искривление носовой перегородки) могут привести к патологическим воспалениям слуховой системы, глотки и гортани.

Распространенным способом лечения заболеваний, связанных с недомоганиями внутреннего носового клапана являются хирургические операции, для проведения которых требуется предварительная диагностика. Выявление нарушений проводится с помощью эндоскопа - аппарата, который может делать изображения внутренних полостей носа, или КТ-диагностики. Однако сегодня интерпретация полученных изображений делается врачами самостоятельно и требует от них высокой сконцентрированности и опыта.

"Для повышения скорости и точности эндоскопии, а также облегчения труда врачей мы разработали мобильное приложение, которое поможет врачу оперативно поставить диагноз пациенту по изображениям носового клапана. Это необходимо для определения лечебной тактики и динамического наблюдения за пациентом, а также для сокращения сроков измерения характеристик носа до и после операции", - поясняет ассистент кафедры автоматики и процессов управления СПбГЭТУ "ЛЭТИ", руководитель молодежной IT-лаборатории VibeLabГеоргий Ефименко.

Приложение анализирует фотографии, сделанные с помощью эндоскопа, которые можно загрузить в смартфон или для оперативности сфотографировать на камеру смартфона. Кроме того, приложение позволяет врачу внести всю необходимую информацию о пациенте: личные данные, историю болезни, архив фотографий и прочее. Для обработки изображений и измерения дыхательных путей приложение использует специальную библиотеку алгоритмов компьютерного зрения, обработки изображений и численных алгоритмов общего назначения с открытым кодом (OpenCV). Отчет о ходе лечения через приложение можно отправить пациенту в виде текстового документа. Результаты исследования опубликованы в сборнике конференций International Conference on Control in Technical Systems.

Испытания мобильного приложения проводились на кафедре оториноларингологии Санкт-Петербургского государственного первого медицинского университета им. И. П. Павлова научной группой под руководством доктора медицинских наук, профессора С.А. Карпищенко на протяжении 1,5 лет. За это время врачи вуза наблюдали 111 пациентов, для которых проводилось лечение с хирургическим вмешательством.

"Мобильное приложение позволяет точно проводить все необходимые измерения носового клапана (в кв. мм), исходя из индивидуальных параметров пациента, оперативно отслеживать его состояние. Испытания приложения прошли успешно. В дальнейшем он может использоваться врачами любых медучреждений в качестве цифрового помощника и как дополнение для КТ", - добавляет Георгий Ефименко.

Приложение для диагностики внутреннего носового клапана является одним из проектов новой молодежной IT-лаборатории VibeLab, открытой в СПбГЭТУ "ЛЭТИ".

Обеспечение продовольствием постоянно растущего населения Земли является одной из глобальных задач, которые сегодня так или иначе стоят перед всеми странами мира. Одним из важных способов решения данной задачи - поиск новых недорогих и легко масштабируемых методов повышения продуктивности и производительности сельскохозяйственных животных и растений.

"Наш исследовательский коллектив разработал специальные золь-гель композиции или кремнезоли. В упрощенном виде их можно представить как водную дисперсию кремнезема. Нанесение такого кремнезоля на поверхность семян создает функциональное покрытие, которое позитивно влияет на процесс роста ряда овощных и зерновых растений", - рассказывает профессор базовой кафедры нанотехнологий и наноматериалов в радиоэлектронике СПбГЭТУ "ЛЭТИ" при Институте химии силикатов (ИХС РАН), главный научный сотрудник лаборатории неорганического синтеза ИХС РАН Ольга Алексеевна Шилова.

В состав кремнезоля могут быть добавлены различные полезные для растений реагенты - соли и кислоты в микро- и макроколичествах, наночастицы оксидов металлов или углеродные наночастицы. Например, в качестве такой функциональной добавки была использована шихта детонационного наноалмаза производства ФГУП "СКТБ Технолог". Детонационный наноалмаз (ДНА) известен как биологически активная добавка, в том числе, обладающая бактерицидными и фунгицидными свойствами. Использование шихты ДНА как полупродукта, получаемого в цикле изготовления ДНА, не только удешевляет конечную стоимость продукта. Помимо алмазов, она содержит ряд других неалмазных форм углерода, в том числе благоприятно сказывающихся на росте и развитии растений. В данном исследовании для предпосевной обработки семян была использована шихта, обогащенная бором.

Золь-гель композиция для обработки семян экологически безопасна, поскольку изготавливается на водной основе. Концентрация функциональных соединений (наночастицы кремнезема и шихта ДНА) невысока (несколько процентов), она практически не имеет цвета и запаха. Эксперименты, осуществляемые в содружестве с НИИ АФИ (Санкт-Петербург), показали, что предпосевная обработка семян пекинской капусты полученной золь-гель композицией повысила их всхожесть примерно на 50-70%. Было зафиксировано значительное увеличение размера проростков растений на начальном этапе их развития, а через 20 дней после посева в два раза увеличилась биомасса пекинской капусты. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Biointerface Research in Applied Chemistry.

"Обработка семян растений золь-гель композициями на основе тетраэтоксисилана с добавками шихты ДНА улучшает обмен веществ растений, облегчает усвоение ими необходимых для их роста и развития питательных веществ. Сам кремний в составе функциональной пленки полезен семенам, поскольку кремний участвует в метаболизме растений. Использование пленкообразующих кремнезолей позволяет лучше других аналогов (жидких реагентов, супензий) защитить и закрепить на поверхности семени полезные для развития наночастицы".

Профессор базовой кафедры НРР СПбГЭТУ "ЛЭТИ" при Институте химии силикатов (ИХС РАН), главный научный сотрудник лаборатории неорганического синтеза ИХС РАН Ольга Алексеевна Шилова

В дальнейшем ученые планируют изучать растворы кремнезолей с другими функциональными компонентами, которые можно будет адаптировать для обработки семян иных видов сельскохозяйственных растений. В проекте также приняли участие исследователи из ФГБНУ "Агрофизический институт" и ФГБУ "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова" (входит в НИЦ "Курчатовский институт").

Для справки

Базовая кафедра нанотехнологий и наноматериалов в радиоэлектронике организована в СПбГЭТУ "ЛЭТИ" совместно с Институтом химии силикатов РАН им. И.В. Гребенщикова в 2010 году. Кафедра работает со студентами старших курсов ЛЭТИ и готовит специалистов для инновационных отраслей промышленности, в которых используются наноструктурированные материалы.

С 24 января по 1 февраля 2022 года прошла зимняя школа "Инновации и управление качеством в автомобильной индустрии 4.0", разработанная Институтом инновационного проектирования и технологического предпринимательства (ИНПРОТЕХ) СПбГЭТУ "ЛЭТИ" и Университетом прикладных наук Юго-Восточной Финляндии (ХАМК).

Программа включала два образовательных трека по ключевым направлениям организации работы высокотехнологичной компании - "Управление инновациями" и "Обеспечение качества". В рамках занятий участники получили понимание современных концепций и практику управления технологическими инновациями наукоемкого предприятия.

Кроме сотрудников кафедр двух вузов, в число преподавателей вошли эксперты предприятий. Лекторы поделились опытом и знаниями по темам "Лидерство", "Основы менеджмента качества и бережливого производства", "Маркетинг инноваций", "Теория и практика управления технологическими инновациями". Занятия проходили в смешанном формате на английском языке. Для участников школы был разработан курс в системе Moodle.

"Курс был насыщенным, мы старались комбинировать актуальную информацию по качеству с реальными кейсами из производства, а также подчеркнуть роль персонала в стратегии постоянных улучшений. Ребята успешно справлялись с групповыми заданиями, проявляли активность и интерес". - Старший преподаватель кафедры менеджмента и систем качества (МСК) СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Ольга Сергеевна Артамонова

При составлении программы школы акцент был сделан на практику и тематическую насыщенность курса. Организаторы использовали метод кейсов и включили в материалы школы мнения экспертов и интервью. Этот опыт будет учтен при разработке и реализации образовательной программы нового уровня и формата.

"С целью включения в активную коммуникацию и я, и коллеги использовали интерактивные методы подачи материала. Студенты ЛЭТИ, которые захотели и смогли поучаствовать в школе, получили хорошую возможность углубленного изучения конкретной индустрии и управления качеством в ней", - поделилась доцент кафедры МСК СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Ольга Александровна Ерочкина.

Школа интегрирована в международный проект "Race4Scale - Развитие междисциплинарных образовательных, бизнес, научно-исследовательских и инновационных возможностей для финско-российской экосистемы автопрома и мотоспорта", поддерживаемого программой трансграничного сотрудничества ЕС CBC.

Участники получили сертификаты от СПбГЭТУ "ЛЭТИ" и ХАМК. Студенты, завершившие курс, имеют право сдачи экзамена на присвоение квалификации "Профессионал в области качества" Европейской организации по качеству (ЕОК) без прохождения дополнительного обучения.

Подробнее с программой и материалами для самостоятельного изучения можно ознакомиться на странице школы.

Коррозия металла является важной проблемой для различных технических систем (автомобили, суда, самолеты) и объектов инфраструктуры (мосты, опоры ЛЭП, телевышки). Их разрушение может привести к значительным убыткам и угрозе для жизни людей, поэтому важной задачей является разработка новых способов борьбы с коррозией.

Одним из наиболее эффективных методов нанесения антикоррозийных покрытий является термодиффузионное цинкование. С его помощью можно покрыть металл тонким слоем цинка (не более 150 мкм), который прочно встраивается в структуру материала и значительно повышает стойкость стальных, чугунных изделий в агрессивных средах (холод, влажность, морская вода и другие). Однако технологический процесс довольно сложно контролировать, особенно при покрытии объектов большого объема (требуются крупные емкости с цинком). Помимо этого, требуется поддерживать условия среды, в которых происходит цинкование, такие как высокая температура и давление. Эти факторы приводят к удорожанию и значительным временным затратам для производства этих покрытий и материалов.

"Мы разработали "цифровой двойник" установки (т.е. программный аналог реального устройства) для термодиффузионного цинкования, в которой процесс цинкования происходит под воздействием индукционного магнитного поля. Это программное обеспечение позволяет прогнозировать работу данной установки на всех этапах жизненных циклов. При помощи этой технологии цифрового проектирования можно оптимизировать и ускорить процесс создания оборудования. После запуска установки цифровой двойник поможет оператору точно узнать, что происходит внутри реактора,и легко управлять процессом нанесения покрытий", - объясняет доцент кафедры электротехнологической и преобразовательной техники СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Юрий Юрьевич Перевалов.

Сейчас ученые приступили к созданию макета установки на основе разработанной "цифровой копии" для отработки действия системы на практике. Предлагаемый вариант технологии позволит покрывать металлические детали и конструкции практически любого размера. Это стало возможным благодаря применению электромагнитного поля в процессе создания покрытий.

Для создания электромагнитного поля с необходимыми характеристиками система будет включать специальный индуктор. Он будет создавать и направлять электромагнитное поле на реактор установки, куда будут подаваться металлические детали (пластины, болты, винты) и смесь для термодиффузионного цинкования. При этом, технология применения электромагнитного поля при температуре до 500 ℃ позволяет покрывать цинком конструкции практически любых размеров с минимальными затратами энергии и расходом материалов. Процесс управления установкой и поддержания необходимой для цинкования среды будет осуществляться с помощью "цифрового двойника".

"Технология представляет большой интерес для защиты от коррозии крупных металлических конструкций-корпусов кораблей, составных частей трубопроводов и газопроводов", - добавляет Юрий Юрьевич Перевалов.

Исследователи считают, что в перспективе технология может использоваться не только для нанесения антикоррозийных составов, но и ударопрочных, термостойких и даже противорадиационных покрытий. "Цифровой двойник" позволит быстро адаптировать установку для работы с различными видами покрытий.

С 4 по 6 февраля в СПбГЭТУ "ЛЭТИ" прошли сразу три олимпиады: региональный этап всероссийской олимпиады для школьников по математике и региональный этап олимпиады имени Леонарда Эйлера, а также заключительный этап объединенной межвузовской математической олимпиады школьников. Более 280 учащихся с 5 по 11 классы стали участниками мероприятий.

"Участие в олимпиадах выявляет и развивает таланты школьников, учит мыслить нестандартно и подходить творчески к поставленным задачам. А мы как представители университета готовы поддержать заинтересованных ребят, создать благоприятные условия для успешной самореализации. Помимо бесценного опыта, ребята смогут получить дополнительные баллы при поступлении. Результаты олимпиад действуют 4 года, но только за 9 класс и выше, и суммируются с результатами ЕГЭ".

Руководитель центра "Абитуриент" СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Антон Анатольевич Кузнецов

Региональный этап всероссийской олимпиады проводился с 4 по 5 февраля. Для решения задач у школьников было 4 часа. За это время учащимся 9-11 классов предстояло решить 5 усложненных задач из школьного курса математики.

Параллельно для учащихся младших классов проводился региональный этап олимпиады имени Леонарда Эйлера. Несмотря на то, что задания были рассчитаны на восьмиклассников, среди участников есть и пятиклассник.

"Участвовать в подобных олимпиадах, в первую очередь, интересно ребятам, которые увлечены математикой, так как это хорошая возможность применить знания на практике. Мне больше интересна информатика, но, тем не менее, я решил попробовать свои силы и в математическом состязании - удалось быстрее всех решить первое задание. Очень важно участвовать в олимпиадах такого масштаба, потому что прохождение на следующий, всероссийский этап дает возможность поступить в любой российский университет без вступительных испытаний, а это, думаю, интересно всем выпускникам".

Одиннадцатиклассник президентского физико-математического лицея №239 Арсений Куликов

Победители и призеры регионального этапа олимпиады по математике и заключительного этапа объединенной межвузовской математической олимпиады школьников получат дополнительные баллы при поступлении в СПбГЭТУ "ЛЭТИ", дипломы и памятные призы. Итоги туров будут опубликованы в конце февраля 2022 года.

СПбГЭТУ "ЛЭТИ" является одной из крупнейших площадок проведения предметных олимпиад для школьников в Санкт-Петербурге. С 2016 года на базе университета сотни школьников решают нестандартные задачи, рассчитанные на продвинутый уровень знаний.

Результаты по дисциплине "Математика" являются обязательными для поступления на 21 направление подготовки бакалавриата и специалитета.

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смерти и инвалидизации населения по всему миру. Специфика заболевания требует оперативной диагностики и медицинской помощи для пациентов с ССЗ, в этих условиях возрастает значение методов для быстрого и точного выявления возможных заболеваний.

"Мы создали прототип компактного биочипа, который может с высокой точностью обнаруживать маркеры заболеваний в биологических жидкостях, например, в крови, с помощью особых пептидных молекул - аптамеров. Способность этих веществ определять конкретные заболевания определяется их химическим составом. Для нашего биочипа мы разработали и синтезировали аптамеры, определяющие некоторые белковые маркеры инфаркта миокарда", - рассказывает доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Татьяна Зимина

Биочип представляет собой компактное устройство, на которое методом фотолитографии нанесены специальные микрофлюидные каналы, а также установлен программируемый контроллер. Для проведения диагностики проба крови загружается во входной резервуар биочипа и протекает по каналам. Если в анализах присутствуют специфические белки-маркеры заболеваний, то они распознаются и останавливаются аптамерами. Затем из системы удаляются неинформативные белковые фрагменты, и с помощью флюоресценции измеряется концентрация белков, сигнализирующих о заболевании.

"Диагностика с помощью биочипа занимает несколько минут, что значительно быстрее используемых сегодня методов для тестирования населения. Пока наш прототип определяет ограниченное число параметров. Однако в будущем биочип может стать мультипараметрическим, то есть способным идентифицировать целую группу белков-маркеров различных хронических заболеваний и острых инфекций, что сделает диагностику более точной, подробной и информативной", - добавляет Татьяна Зимина

Устройство является результатом многолетней работы ученых ЛЭТИ по разработке и внедрению в широкую медицинскую практику различных видов недорогих и экологичных технологий "умной" и гибкой электроники, а также систем биомедицинского анализа.

Большой еловый лубоед - это крупный жук, личинки которого питаются корой ели и сосны в Северной и Центральной Европе, а также в России. Насекомое относится к особо опасным вредителям ценных пород дерева.

Обычно лубоед обитает на старых трухлявых деревьях. Однако из-за увеличения популяции, вызванного, в том числе климатическими изменениями, в последние годы такие жуки нападают даже на здоровые деревья. Этот процесс наносит серьезный ущерб лесным территориям разных стран и требует разработки инструментов для оперативного контроля популяции елового лубоеда.

"Современные изображения в высоком разрешении, созданные камерами с беспилотных летательных аппаратов, позволяют визуально определить участки леса, которые повреждены лубоедами. Мы собрали датасет таких изображений и на его основе обучили несколько нейросетей самостоятельно выявлять жуков".

Инженер кафедры автоматики и процессов управления СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Анастасия Сафонова

Для обнаружения зараженных деревьев на снимках, собранных с помощью дронов, ученые решили адаптировать несколько версий уже существующей нейросети YOLO, которая в ходе экспериментов продемонстрировала высокую точность распознавания - до 95%.

Данные для исследования были собраны в Чупрене - крупнейшем биосферном заповеднике Болгарии, около 90% которого покрывают хвойные и смешанные леса. Для обучения нейросетевых моделей ученые использовали 400 предварительно обработанных изображений, предоставленных Болгарской академией наук. Результаты исследования опубликованы в научном журнале IEEE Access.

"В дальнейшем результаты наших исследований могут применяться для своевременной профилактики распространения елового лубоеда и других короедов, которые будут угрожать лесным массивам", - добавляет доцент кафедры автоматики и процессов управления СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Дмитрий Ильич Каплун.

Помимо специалистов ЛЭТИ в исследовании принимали участие ученые Сибирского федерального университета (Красноярск) и университета им. Имама Джа`афара Аль-Садика (Ирак). Работа ученых ЛЭТИ была поддержана Министерством образования и науки Российской Федерации в рамках проекта по Государственному заданию № FSEE-2020-0002.

Новый китайский спутник Beijing-3 захватывает более широкую полосу наблюдения и работает на более высокой скорости, нежели аналоги, передаёт The Daily Telegraph. Как отмечает издание, спутник выполнил ряд задач, которые ранее считались технически невыполнимыми, что, по словам экспертов, отражает тот факт, что "китайские космические технологии догоняют американские".

Новый китайский спутник, оснащённый искусственным интеллектом, намного превосходит возможности американских спутников последнего поколения WorldView-4, сообщает The Daily Telegraph со ссылкой на учёных, участвующие в проекте.