«Наука из первых рук» №5/6(53/54), 2013
анонс номера
Слово главного редактора
Н.Л. Добрецов
От Автора к Читателю: путь длиною в 10 лет
ЧЕЛОВЕК
ДНК на замке
С.Н. Ходырева, А.А. Косова, О.И. Лаврик
ДНК — одно из главных богатств живой клетки, обеспечивающее ее бесперебойное функционирование. «Ремонтом» (репарацией) постоянно возникающих повреждений молекул ДНК занимаются специальные внутриклеточные системы репарации, в которых «работают» ансамбли особых белков-ферментов. Тем не менее, в каждый момент времени в клетках имеются десятки тысяч разнообразных повреждений ДНК, одного из которых зачастую достаточно для клеточной гибели.
Однако в случае злокачественных опухолей успешная работа систем репарации по исправлению повреждений ДНК, вызванных противораковой терапией, может свести на нет усилия врачей. Сибирские исследователи разработали новый метод детекции Ku-антигена — ключевого белка системы «ремонта» двухцепочечных разрывов ДНК, вызываемых в раковых клетках опухолей радиотерапией. Подобные исследования механизмов репарации ДНК имеют не только фундаментальное, но и большое практическое значение.
Токсикологический детектив, или Дело балканской эндемичной нефропатии
В.С. Сидоренко, А. Гроллман, Д.О. Жарков
Этот необычный вид хронического нефрита был впервые обнаружен в конце 1950-х гг. в маленьких поселениях по Дунаю и его притоках. При болезни поражались проксимальные канальцы почек, что неотвратимо вызывало фиброз почечной ткани и почечную недостаточность, при этом в половине случаев развивался рак верхних отделов мочеполового тракта.
Балканская эндемичная нефропатия стала настоящим вызовом ученым, с самого начала пораженных странной избирательностью болезни, которую нельзя было объяснить только действием факторов окружающей среды или наследственными причинами. Разрешить эту загадку помогла схожая «эпидемия», случившаяся в 1991 г. в Бельгии, где около ста женщин из «высшего общества были госпитализированы с дисфункцией почек после принятия китайских травяных сборов для снижения веса. В результате настоящих детективных розысков исследователям удалось обнаружить растительный токсин-убийцу, который и вызывал «неремонтируемые» повреждения ДНК в клетках почек.
Замороженный зоопарк. Введение в криоархивирование
С.Я. Амстиславский
Сегодня почти пятая часть из обитающих на планете видов млекопитающих находится под угрозой исчезновения. Новые возможности для сохранения генетического биоразнообразия животного мира предоставляют современные биотехнологии, основанные на достижениях репродуктивной биологии. Речь идет о криоконсервации (замораживании) гамет, эмбрионов и эмбриональных стволовых клеток, сохраняющихся в специальных криобанках. Именно такой банк был недавно создан при новосибирском Институте цитологии и генетики СО РАН.
Одна из важнейших задач при создании криобанка — поиск оптимального способа размораживания и извлечения генетической информации. Сибирские исследователи предложили использовать в качестве суррогатных матерей для замороженных эмбрионов редких и исчезающих видов их межвидовые гибриды с близкородственными «домашними» животными. Гипотеза была успешно проверена на исчезающем виде — европейской норке, а также на мохноногих хомячках.
НАУКА — ТЕХНОЛОГИЯМ
Зачем нужны зубы, или Влияние механического воздействия на ферментативные
А.Л. Бычков
Слово «реакция» обычно ассоциируется со стеклянными колбами и ретортами, заполненными разноцветными жидкостями. Однако химическая реакция может проходить не только в жидкой или газообразной фазе, но и в твердой, при различных механических воздействиях. При этом одной из ключевых проблем современной химии твердого тела является проблема управления реакционной способностью твердых веществ.
В случае углеводородсодержащего сырья речь идет о процессах, предусматривающих предварительную активацию субстрата и его последующий ферментативный гидролиз. Технологии, разработанные новосибирскими исследователями для «механохимической разборки» супрамолекулярных структур, намного повышают эффективность производства таких полезных продуктов, как биотопливо, экологически чистые антибиотики и лечебно-профилактическое питание из доступного и дешевого растительного сырья.
ИСТОРИЯ НАУКИ
Мозаичный портрет Петра I: кто автор
Н.П. Копанева
Первый российский академик, ученый-энциклопедист М.В. Ломоносов является и создателем первой в России «фабрики делания разноцветных стекол». Для этого ему пришлось за неполные тринадцать лет провести тысячи опытов для получения многоцветной палитры красок, разработать способы изготовления смальты разной формы и инженерные решения для налаживания промышленного производства мозаик, бисера и стекляруса.
За этот недолгий период Ломоносов и его ученики создали тридцать мозаичных полотен. Но история этих произведений изучена недостаточно. И прежде всего, возникает вопрос: кто являлся их автором — сам великий ученый или его ученики, ставшие мастерами мозаичного дела? Особый интерес с точки зрения атрибуции вызывает мозаичный портрет Петра Великого — кумира Ломоносова, экспонирующийся ныне в Музее М.В. Ломоносова, отделе Музея этнографии и антропологии им. Петра Великого (Кунсткамера) РАН.
ПЛАНЕТА
Долина вулканов в Восточном Саяне
С.Г. Аржанников, А.В. Иванов, А.В. Аржанникова, Е.И. Демонтерова
Каждый, кто сумеет добраться до центра Восточных Саян, в верховьев пади Хи-Гол, сможет увидеть удивительно живописную картину: шлаковые усеченные вулканические конусы, частично покрытые лесом, кустарником и мхом, выделяющиеся на фоне темной лавы. В названиях этих вулканов отражена драматическая двухсотлетняя история исследования уникальной долины, связанная с именами английского архитектора, художника и путешественника Аткинсона и географа и теоретика анархизма князя Кропоткина.
Сегодня этот красивейший уголок Северной Азии пользуется большой популярностью как у отечественных туристов, так и у зарубежных гостей. Современные исследования с использованием радиоуглеродного датирования выявили периодичность и возраст излияния лав, свидетельтсвующую о долгоживущих вулканических процессах внутри Саянского хребта.
ОТКРЫТИЕ СИБИРИ
Кузнец и шаман
К.А. Сагалаев, А.Г. Гомбожапов
Кузнец — фигура знаковая и почитаемая во всех традиционных культурах, знакомых с металлообработкой. Буряты Восточной Сибири и сегодня верят в божественное происхождение кузнечного ремесла, в то, что человек получает его как дар свыше, а вместе с ним — покровительство и защиту божества, связанного в данном пантеоне с кузнечным делом. Подобно шаману, искусство которого передается по наследству, кузнецом может стать только человек из рода кузнецов.
Кузнецы и шаманы у бурят всегда идут рука об руку: шаман покровительствует кузнецу, оберегает его ремесло, проводит кузнечные обряды; кузнец, в свою очередь, изготавливает металлические атрибуты и детали шаманского костюма, включающего у самых сильных шаманов «макет» человеческого скелета, которые оберегают его во время путешествия между мирами.
ЛИЦОМ К ПРИРОДЕ
По следу ирбиса. Перспективы сохранения снежного барса
А.С. Карнаухов, А.Д. Поярков, В.В. Рожнов
Снежный барс или ирбис — один из наиболее редких и малоизученных крупных хищников в мире. В нашей стране его численность сегодня не превышает ста особей. Российская часть ареала ирбиса является северной границей распространения вида, поэтому экологические условия здесь часто являются для него экстремальными.
Труднодоступность местообитаний и скрытный образ жизни создают серьезные препятствия для изучения ирбиса, однако современные технологии, такие как автоматические фотокамеры (фотоловушки), установленные в местах его обитания, дают возможность изучать экологию и биологию, а также оценивать численность популяции этого хищника в природе
Мать и дитя. Поведенческая асимметрия в природе
К.А. Каренина, А.Н. Гилёв
Связь самки и ее детеныша уникальна по своей силе и значимости. Одним из самых первых ее проявлений у людей является желание матери прижать дитя к себе, обнимая и баюкая. Причем еще в античные времена было замечено, что в этом случае матери чаще держат младенца на левой стороне тела, придерживая его левой рукой.
Как недавно стало известно, у людей информация об эмоциональном состоянии ребенка эффективнее обрабатывается правым полушарием мозга. Поэтому когда женщина держит ребенка слева, основной поток сенсорной информации поступает сначала в ее правое полушарие, в результате чего она может лучше его контролировать. Исследования, проведенные в естественной среде на «безруких» животных (косатках и одичавших лошадях), показали, что поведенческая асимметрия в пространственных отношениях «мать и дитя» не является уникальной чертой человека и приматов и связана с асимметрией в сенсорном восприятии этих животных.
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ЭКСПЕДИЦИЙ
Эквадор: по следам одной необычной археологической гипотезы
А.В. Табарев, Х.Г. Маркос, А.Н. Попов
Более полувека назад эквадорский бизнесмен и археолог Э. Эстрада на основе исследования керамики культуры вальдивия выдвинул смелую гипотезу о «заокеанских» корнях местной технологии керамического производства. Предполагалось, что ее носители прибыли в Южную Америку с Японского архипелага, совершив трансокеанское путешествие на побережье Эквадора. На основе детальной типологии вальдивийской керамики, в основу которой легли техника нанесения орнамента, профиль венчика и форма сосудов, были выявлены элементы, имеющие явные аналоги в японской культуре дзёмон.
Эта гипотеза, расколов научное сообщество на яростных критиков и сторонников, уже несколько десятилетий является предметом оживленной дискуссии. Новые раскопки на археологическом памятнике Риал-Альто, которые организуют авторы статьи, призваны пролить свет на тайну происхождения гончарства в доколумбовой Америке.
730 суток в Антарктике археологической гипотезы
В.В. Полькин
Для создания цельной климатической картины ученым необходимы данные многолетних измерений атмосферных параметров во всех регионах Земли, включая труднодоступные и суровые полярные районы. Антарктические научные экспедиции — часть долгосрочных комплексных исследований, активное участие в которых принимают томские исследователи. Автору посчастливилось принять участие в двух Российских антарктических экспедициях в качестве ведущего инженера-геофизика внутриконтинентальной станции «Восток», в течение двух лет занимаясь изучением оптических и микрофизических свойств атмосферного аэрозоля на самом южном материке нашей планеты.
Скульптуры пустынь Юты археологической гипотезы
В.В. Власов
Природа — самый удивительный и талантливый творец. Просто непостижимо, какие шедевры способны создать из песка и камня ветер, вода, и, конечно же, время... Одним из самых богатых неповторимыми произведениями природы мест на Земле является американский штат Юта, где расположилось сразу несколько национальных парков и заповедников. Извилистые каньоны, скалистые пики самой причудливой формы, арки и амфитеатры из окаменелого песка завораживают туристов, а многочисленные легенды, сложившиеся вокруг этих удивительных монументов и природных скульптур, придают им загадочности, усиливают впечатление и дают бесконечный простор для фантазии
Лунная тень над Африкой археологической гипотезы
С.А. Язев
3 ноября 2013 г. состоялось редкое, так называемое гибридное солнечное затмение: начавшись над северной частью Атлантического океана как кольцеобразное, оно вскоре превратилось в полное. Тень Луны «пробежала» по центральной Атлантике и вступила на сушу в экваториальной Африке, закончившись с наступлением сумерек на территории Сомали.
Полную фазу затмения можно было наблюдать лишь в узкой 15-километровой полосе над африканским континентом в течение всего 15-ти секунд. Члены русской астрономической экспедиции «охотников за затмениями» в Кении оказались в числе немногих счастливчиков, которым удалось наблюдать и запечатлеть уникальное природное явление, в том числе сделать впечатляющие снимки солнечной короны несмотря на плохую видимость и пылевую бурю.
