Ученые идентифицировали антиоксидантную молекулу, усиливающую мышечную регенерацию у пожилых людей

Любители наблюдений за затмениями, вероятно, слышали о Фреде Эспенаке. Этот астрофизик, родившийся в США, много лет работал в Космическом центре Годдарда НАСА и стал одной из ведущих мировых фигур в этой области благодаря своим детальным расчетам и прогнозам явлений. Он получил прозвище «Мистер Затмение».

Страсть Эспенака началась в марте 1970 года, когда ему было 16 лет, и он увидел свое первое полное солнечное затмение. Этот опыт пробудил интерес, который определил всю его карьеру. Спустя восемь лет он начал составлять бюллетени о затмениях для НАСА и с тех пор опубликовал множество работ, считающихся эталонными в данной сфере.

Сегодня астрономы, фотографы и энтузиасты часто обращаются к сайту EclipseWise.com, созданному Эспенаком, который объединяет карты, прогнозы и информацию о солнечных и лунных затмениях. Портал стал одним из основных источников информации для тех, кто хочет следить за этими событиями в любой точке планеты.

Хотя Эспенак является наиболее известным сегодня, он не был первым, кто посвятил себя изучению затмений. Почти столетие назад другой исследователь совершил выдающийся подвиг, который до сих пор впечатляет историков науки и астрономов.

Предшественник: Теодор Риттер фон Оппольцер

Этот ученый, которого многие считают истинным «Мистером Затмением» XIX века, смог определить даты и характеристики более 13 тысяч затмений, используя исключительно бумагу, карандаш и тысячи математических счетов, без электронных калькуляторов или компьютеров.

Оппольцер родился 26 октября 1841 года в Праге, которая сейчас входит в Чешскую Республику. В детстве он переехал с семьей в Вену, Австрия, где быстро привлек внимание своей легкостью в работе с числами и талантом к решению математических задач. Его отец, известный хирург, хотел, чтобы сын продолжил медицинское образование. Оппольцер получил докторскую степень в этой области в 23 года, но никогда не отказался от своего истинного призвания — изучения астрономии.

Еще в юном возрасте он уделял значительную часть времени астрономическим исследованиям. В 21 год он опубликовал свою первую научную работу об орбите кометы Тэтчера, открытой в 1861 году. Современные астрономы знают, что эта комета ответственна за метеоритный дождь Лириды, наблюдаемый ежегодно в апреле.

В 1866 году Оппольцер начал преподавать теоретическую астрономию и геодезию в Венском университете. Параллельно он построил частную обсерваторию, оснащенную для того времени передовыми инструментами, включая семидюймовый рефракторный телескоп, поисковик комет и меридианский круг.

Помимо наблюдений за небом, исследователь прославился своей исключительной способностью выполнять сложные вычисления. По свидетельствам того времени, он запомнил около 14 тысяч значений логарифмов, что облегчало решение чрезвычайно длительных математических операций.

Конкретный интерес к затмениям возник в 1868 году во время научной экспедиции в город Аден, современный Йемен, для наблюдения за солнечным затмением. Этот опыт вызвал любопытство относительно подобных событий, зарегистрированных в истории, однако существовала проблема: организованные записи о древних затмениях практически отсутствовали.

Тогда Оппольцер решил создать самый полный каталог, созданный на тот момент. Его замысел был гораздо более грандиозным, чем просто сбор дат; он стремился точно рассчитать, когда и где каждое затмение могло быть видимо, охватывая как прошлые, так и будущие события.

Для этого он использовал работы астронома Петера Андреаса Хансена, который разработал очень точные таблицы движения Луны. Эти расчеты послужили основой для гигантской работы, которую Оппольцер начал в последующие годы.

Задача была настолько обширной, что первые пять добровольцев отказались от нее до завершения. В 1882 году исследователь нанял пятерых помощников и начал платить им один флорин за каждое рассчитанное солнечное затмение. Эта сумма примерно соответствовала стоимости обеда и была достаточной для поддержания команды до конца проекта.

После многих лет работы рукопись была готова в октябре 1885 года. Работа получила название Canon der Finsternisse и собрала около 8 тысяч солнечных и 5,2 тысяч лунных затмений, охватывая период более 33 столетий, от 1208 г. до н.э. до 2161 г. н.э. Весь каталог был создан вручную. Расчеты заняли 242 больших тома и составили более 10 миллионов написанных от руки цифр. Десятилетия спустя специалисты признали эту работу одним из величайших вычислительных достижений доэлектронной эры.

Заключение

Однако этот огромный труд имел свою цену. Оппольцер скончался в 1886 году в возрасте 45 лет, вскоре после проверки последних доказательств книги. Публикация состоялась на следующий год и быстро стала мировым эталоном в области затмений, сохраняя эту позицию почти 80 лет.

В 1962 году работа была переведена на английский язык и переиздана, что позволило новым поколениям исследователей получить доступ к этому материалу. Несмотря на небольшие неточности в некоторых деталях фазы солнечных затмений, расчеты по-прежнему считаются исключительно точными.

Фред Эспенак может быть самым запоминающимся именем в изучении затмений, но вклад Теодора фон Оппольцера остается одним из самых впечатляющих в истории астрономии, демонстрируя, как преданность делу и математика смогли предсказать тысячи затмений задолго до эпохи компьютеров.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Science Advances в прошлую среду (05 число), предлагает кардинально изменить понимание происхождения жизни: бактерии и археи могли достичь состояния живых организмов по отдельным эволюционным путям.

Исследование, проведенное учеными из Университета Хайнрих-Хайне в Дюссельдорфе, Германия, анализировало ферменты, связанные с метаболизмом. Авторы пришли к выводу, что два крупных типа микроорганизмов разработали собственные решения для преодоления критического этапа между неживой химией и первыми самостоятельно жизнеспособными организмами.

Это открытие намекает на то, что универсальный общий предок, известный как LUCA, возможно, не является единственной отправной точкой клеточной жизни. Вместо этого история жизни могла иметь два отдельных начала после общего химического этапа.

Происхождение жизни затрагивает одну из самых сложных проблем науки: как молекулярные комплексы, присутствующие на ранней Земле, превратились в системы, способные получать энергию, расти и размножаться. Центральную роль в этом процессе играет метаболизм.

Хотя существуют различные определения жизни, способность проводить химические реакции для поддержания функционирования организма считается неотъемлемым признаком живых существ. Научный вызов заключается в эволюционной дилемме: ферменты, белки, ускоряющие химические реакции, производятся живыми организмами, но первые живые системы должны были проводить эти реакции еще до появления таких структур.

Исследователи полагают, что экстремальные среды, такие как гидротермальные источники, могли создать необходимые условия для этого перехода. В таких местах природные металлы могли действовать как катализаторы, обеспечивая химические реакции, которые привели к образованию молекул, важных для зарождения жизни.

Чтобы проверить эту гипотезу, команда изучила белковые структуры, присутствующие в геномах бактерий и архей. На основе этих данных ученые разработали метод для упорядочивания ферментов по уровню сложности и оценки порядка появления различных метаболических компонентов.

Результаты показали, что LUCA, вероятно, обладал лишь частью ферментов, необходимых для современного метаболизма. Остальные функции изначально выполнялись химическими элементами самой окружающей среды.

Согласно предложенной реконструкции, развитие метаболизма шло поэтапно. Сначала реакции полностью зависели от природных катализаторов, таких как металлы. Затем организмы на ранних стадиях начали производить собственные ферменты, постепенно замещая внешние элементы.

С развитием эти клеточные структуры приобрели большую химическую независимость, достигнув стадии свободных клеток, способных поддерживать свой метаболизм без прямой зависимости от окружающей среды для проведения основных реакций.

Основной вывод исследования заключается в сравнении бактерий и архей. По мнению исследователей, ферменты, отвечающие за определенные жизненно важные метаболические функции, не сохранились от одного и того же эволюционного источника в обоих группах. Это указывает на то, что после первоначального разделения линии каждая группа нашла собственные механизмы для выполнения схожих процессов, то есть способность поддерживать независимую клетку возникла дважды.

Гипотеза не исключает существования общего предка для всех живых существ, но предполагает, что этот организм жил до полной метаболической независимости клеток. Разделение эволюционных путей могло произойти еще во время переходного периода между пребиотической химией и клеточной жизнью.

Исследование также рассматривает происхождение механизмов, используемых организмами для получения энергии. Одна из важнейших молекул в этом процессе — АТФ, которая служит универсальным источником энергии для современных клеток. Ученые предполагают, что предшественник АТФ мог существовать в средах, подобных гидротермальным источникам. Они отмечают, что реакции с участием фосфита, соединения фосфора, естественно встречающегося в этих местах, могли способствовать процессам фосфорилирования до появления современных биологических систем.

Несмотря на прогресс, ученые подчеркивают сохраняющиеся вопросы относительно точной среды, в которой происходили эти ранние этапы. Остаются открытыми проблемы, касающиеся роли воды или других более вязких химических сред в формировании первых систем, способных к эволюции.

Если новые исследования подтвердят эти выводы, традиционное представление о древе жизни может потребовать корректировки. Вместо единого корня, ведущего ко всем известным организмам, происхождение клеточной жизни могло включать два отдельных пути, которые встретились только в более поздней эволюционной истории.