Индонезийские «люди-рыбы» имеют мутацию, которая позволяет им находиться под водой несколько минут
У людей из индонезийского племени баджау (баджао) была обнаружена генетическая аномалия, у них развилась необычно крупная селезенка.
Из-за этой мутации некоторые из них могут задерживать дыхание на несколько минут и погружаться на глубину до 60-70 метров. А один из рыбаков заявил, что однажды он сумел задержать дыхание на целых 13 минут.
По словам ученых, это считается первой подобной адаптацией людей к полуводному образу жизни.
Еще тысячу лет назад баджау бороздили на своих маленьких лодках лепа-лепа Тихий океан между Борнео, Филиппинами и Соломоновыми островами и заполучили прозвище «морских цыган». Это единственный народ на земле, чья жизнь от рождения до смерти целиком проходит на воде. В домах, легких хижинах на сваях, они в основном лишь ночуют.
Дети баджау плавать начинают раньше, чем ходить и чувствуют себя в воде как рыбы, играя с морскими обитателями как с кошками или собаками.
Ученые выяснили, что у баджау селезенка на 50 процентов крупнее, чем у других народов, даже тех, кто живут рядом с ними. Селезенка является основным резервуаром красных кровяных клеток. В процессе ныряния селезенка сокращается и расширяется, выталкивая дополнительные клетки в кровоток, повышая количество кислорода, которое по нему циркулирует. Такой же механизм наблюдается у морских млекопитающих – например, морских котиков.
Еще одно изменение показал анализ ДНК – у Баджао наблюдались мутации сразу нескольких генов, и эти мутации дополнительно улучшали качество их жизни во время ныряния.
Так, один из генов отвечал за более быстрый метаболизм, еще один – за «отток» крови из конечностей во время ныряния – таким образом мозг, сердце и легкие получали больше кислорода, третий ген не давал образовываться в крови углекислому газу.
Баджао ныряют на глубину за рыбой и жемчугом, но сейчас этим занимаются лишь самые упорные. Все чаще баджао начинают селиться в домах на берегу, предпочитая комфорт и удобства плаванию на лодках. Через пару поколений баджао как ныряльщики могут исчезнуть вообще, превратившись в обычный прибрежный народ, а из-за этого может пропасть и их уникальная мутация.
Кстати
В Книге рекордов Гиннесса рекорд по задержке дыхания равен 22 минуты и 22 секунды. Его установил в 2012 году немецкий фридайвер Том Ситас. Ситас перед погружением не принимал пищи более 5 часов, чтобы замедлить метаболизм. Затем он некоторое время дышал чистым кислородом из баллона.
Личный рекорд Ситаса по задержке дыхания без использования чистого кислорода составляет 10 минут 12 секунд. При этом у немца объем легких на 20% больше, чем у обычного человека.
Источник
Люди научатся влиять на климат и жить под водой
В это верят участники международного опроса про роль науки
Стали известны результаты довольно редкого и оригинального исследования — как люди в нашем мире относятся к науке? На эту тему было опрошено более 14 тысяч человек в 14 странах мира, включая как вполне развитые, так и развивающиеся. Оказалось, что каждый третий считает науку областью исключительно для гениев, а 40% так и вовсе полагают, что в мире ничего не изменилось, если бы науки не было вовсе.
Глобальное независимое исследование по определению индекса состояния науки проводилось совместными усилиями компаний 3М и Ipsos. Людей из Бразилии, Великобритании, Германии, Индии, Канаде, Китае, Мексике, Польше, Саудовской Аравии, Сингапуре, США, Франции, Южной Африке, Японии спрашивали буквально обо всем, что связано с областью знаний и открытий. И выяснилось множество интересных, а порой и шокирующих вещей.
Главное открытие, которое вынесли из опроса исследователи – почти половине участников опроса наука абсолютно фиолетова. При всем при том большинство людей все же верят в то, что в будущем она принесет немало открытий и побед.
Результаты исследования полны противоречий. Забавно, что 87% респондентов считают, что наука — это вовсе не скучно, а даже захватывающе. Но при этом многие даже не знают, как наука влияет на их жизнь: около 40% респондентов считают, что наша жизнь сегодня не сильно бы отличалась, если бы наука не существовала! Каждый третий относится к науке со скепсисом, а каждый пятый не доверяет ученым.
Довольно большое количество людей науку попросту боятся. А 36% считают, что это то, что доступно только для гениев, и лишь люди не дюжинного ума и сверхспособностей смогут сделать в ней карьеру.
Кроме того, жив стереотип о том, что наука создана главным образом для мужчин. Женщины чаще отвечали, что ничего не знают о науке (21% против 15% мужчин), к тому же они гораздо охотнее недооценивают свои силы и способности. Они значительно реже считают, что могут сделать успешную карьеру в области инженерии (9% против 25% мужчин). И все же представительницы прекрасной половины человечества больше мужчин видят себя успешными в медицине (20% против 14%) и биологии (15% против 10%).
При этом почти каждый второй респондент был бы не прочь построить карьеру в науке. Остальные же о том, что такой путь не выбрали, ничуть не жалеют. Зато большинство надеются, что их дети будут в этом плане более успешными. 82% признались, что намерены поощрять детей заниматься научной карьерой, а 92% хотели бы, чтобы их дети больше знали о науке.
Многие считают науку чем-то глобальным, а вовсе не приземленным. Так, важной ее для общества в целом считают 63% опрошенных, а для повседневной жизни — лишь 46%. Большинство респондентов (66%) думают о влиянии науки на повседневную жизнь очень редко.
Зато надежды на науку многие возлагают вполне себе радужные. Две трети опрошенных уверены в том, что ученые смогут решить проблему обеспечения и повышения доступности возобновляемой энергии и энергоснабжения. Столько же респондентов уверены в том, что наука победит серьезные болезни, обеспечит человечество чистой водой и даже (73%) повысит доступность Интернета. А вот в том, что наука решит такие проблемы, как изменение климата, голод, стареющее население и безработица, уверено гораздо меньше людей (от 46% до 33%).
Еще несколько интересных фактов. Более 60% участников опроса верят в то, что в ближайшие годы роботы будут использоваться на каждом рабочем месте, а еще 55% не сомневаются, что и в каждом доме. Есть такие, что думают, что наука поможет в создании условий для подводного проживания (41%) и проживания на Марсе (35%), все это ожидается в течение нашей жизни.
Что любопытно, в большей степени оптимистично в отношении будущих открытий настроены жители развивающихся стран. Так, 58% их жителей уверены, что в нашей жизни появятся летающие машины (в развитых странах в это верят только 43%), а 43% не сомневаются, что ученые научатся контролировать погоду (в развитых странах верят в это 22%).
«Результаты исследования открывают новый взгляд на науку. Каждый день мир становится все более технологически развитым, и научная деятельность делает эти технологические прорывы возможными. Если студенты будут думать, что только гении могут сделать научную карьеру, а люди и дальше будут безразличны к науке, то как наше общество продолжит развиваться и внедрять новшества?», — говорит представитель одной из компаний, проводивших исследование, Джон Бановец.
«К 2050 году ожидается, что население мира вырастет с 7 до 9 миллиардов, а экономика, как ожидается, увеличится в четыре раза. Нам нужна наука для решения проблем и использования возможностей, которые появятся за счет этого роста, таких как увеличение потребления энергии, нехватка воды, перегрузка транспорта и загрязнение воздуха, — отмечает научный адвокат Джейшри Сет. — Люди должны сегодня знать, что для того, чтобы стать ученым, не нужно быть гением».
Источник
Почему мы не живем на дне океана
Данное сообщение (материал) создано и (или) распространено иностранным средством массовой информации, выполняющим функции иностранного агента, и (или) российским юридическим лицом, выполняющим функции иностранного агента
Внук великого Жак-Ива Кусто побил рекорд своего деда по проживанию в подводном доме. Он пытается реанимировать мечту о жизни человечества на океанском шельфе, которая за полвека так и не стала явью
Человечество веками мечтало поселиться в морских пучинах, освоить их, сделать естественным пространством для жизни. Садко и Ихтиандр, капитан Немо и профессор Стромберг были не случайными героями, а знаковыми образами людей, которые жили в подводном мире. Но рекордное пребывание Фабьена Кусто в подводном доме парадоксальным образом продемонстрировало крах этих надежд.
Фабьен Кусто пробыл в подводном доме «Аквариус» 31 день, на один день превзойдя рекорд своего великого деда – Жак-Ива Кусто, который в 1963 году 30 дней прожил в подводном доме Precontinent-2. Один добавочный день через 51 год освоения подводного мира – это просто символ в честь юбилея, отчаянная попытка заново вернуться к прекрасной мечте полувековой давности.
Сейчас уже основательно забылось, что в 1960-е годы мир был охвачен не только энтузиазмом освоения космического пространства, но и мирового океана. Этот энтузиазм возник не на пустом месте, а благодаря трудам Жак-Ива Кусто, который вместе со своей командой открыл людям мир безмолвия.
Свобода и декомпрессия
Старые кинохроники показывают, как выглядели водолазные костюмы начала ХХ века: неудобные, громоздкие, не дающие человеку свободы перемещения в водной среде. Да и сама система снабжения водолаза воздухом с поверхности была крайне неудобной. Инженеры разрабатывали индивидуальные комплекты, которые были, к сожалению, не очень надежными и дорогими в производстве.
Проблема пребывания человека под водой заключается в высокой плотности воды – она в 800 раз больше плотности воздуха. Когда мы ныряем, водная толща обжимает наши тела, в первую очередь легкие. Чтобы нормально дышать, воздух в легкие должен подаваться с давлением, аналогичным давлению воды на данной глубине. Каждые 10 метров глубины – на 1 атмосферу больше. Первые системы, регулирующие давление для подачи воздуха в зависимости от глубины погружения, появились еще в XIX веке, но были достаточно сложными.
В 1943 году Кусто и его коллега, инженер Эмиль Ганьян разработали до гениальности простой дыхательный автомат, с прекрасными коммерческими перспективами. В 1945 году они патентуют этот регулятор под маркой CG45, который стал продаваться под торговым названием Aqua-Lang. С начала 1950-х годов, после выхода книги Жак-Ива Кусто «В мире безмолвия», а затем одноименного фильма, в мире начался бум дайвинга. Разумеется, не только туристы и любители экстремального спорта обрадовались новому изобретению. Искатели сокровищ, инженеры-строители, геологи и биологи увидели в акваланге вожделенный ключ к морским глубинам.
Но удобство применения акваланга и легкость перемещения с ним в водной толще не избавила от роковой проблемы декомпрессии. Дело в том, что при дыхании сжатым воздухом газы активно растворяются в крови, которая начинает напоминать газировку. При резком подъеме на поверхность кровь вскипает, и пузыри перекрывают кровоток. Это состояние называется «декомпрессионная или кессонная болезнь».
Чтобы избежать этого, надо подниматься медленно, делая остановки, чтобы газы, растворенные в крови, выходили с каждым выдохом. Этот процесс называется декомпрессия. Максимальная глубина, с которой разрешается подъем без декомпрессии, – 11 метров. Если вы опустились глубже, то вам потребуется время для промежуточных остановок, чтобы обеспечить благополучное возвращение на поверхность.
Однако газы не могут растворяться в крови до бесконечности, и спустя определенное время насыщение прекратится. Это означает, что, пробыв под водой сутки, к примеру, ты можешь пробыть еще и неделю, и месяц, и год – время декомпрессии не увеличится. Следовательно, если надо выполнять длительную работу под водой, то есть прямой смысл там и жить, и строить подводный дом.
Подводный дом и его достоинства
Подводный дом представить себе легче легкого: возьмите стакан, переверните вверх дном и опустите в ведро или лучше в аквариум. Вода не зальет его – воздух сожмется, но не даст воде заполнить пространство. То есть, обеспечив в стакане давление воздуха, равное давлению воды, ее уровень может всегда быть на уровне нижнего края.
В самом простом виде практическое развитие этой идеи называется «водолазный колокол», и его изобретение относится ко временам античности – есть предание, что еще Александр Македонский опускался в подобном приспособлении на дно моря.
Подводный дом – это логическое развитие водолазного колокола. Там уже есть отсеки, где акванавты в нормальных условиях отдыхают, спят, едят, выполняют работу, готовят снаряжение для новых выходов в воду. Жителей подводного дома от затопления избавляет давление воздуха в самом доме, поэтому им не нужны никакие люки и шлюзы, чтобы выходить из него наружу.
Это дает массу удобств. Акванавты выполняют какую-либо работу за пределами дома. Периодически они возвращаются в дом, чтобы сменить баллоны с воздухом. Окончив смену, сняв снаряжение, они идут в пресный душ, потом переодеваются и уходят в сухие отсеки, где ведут нормальную жизнь.
В 1962 году близ Марселя команда Жак-Ива Кусто начала эксперимент Precontinent-1 (в англоязычной литературе он известен как Conshelf – континентальный шельф). Из железнодорожной цистерны, перевернутой вверх дном, был сделан подводный дом на двух человек, который в шутку назвали «Диогеном». Дом установили на глубине 10 метров. Выбор глубины неслучаен – акванавты могли в случае проблем подняться на поверхность без декомпрессии. Альбер Фалько и Клод Уэсли провели в нем неделю.
Этот опыт вызвал волну восторгов во всем мире. Мечта о жизни под водой стала сбываться на глазах. Казалось, что планета Океан уже ждет своих покорителей. А Жак-Ив Кусто начал готовить новый эксперимент – Precontinent-2, который предполагал строительство целой «подводной деревни» из нескольких подводных сооружений. Место для проекта, риф Шаб-Руми в Красном море, было выбрано неслучайно – исключительная прозрачность воды и богатство и красочность местной фауны должны были помочь в съемках удивительного фильма, «Мир без солнца».
Поскольку самый простой подводный дом не является очень уж сложным инженерным объектом, его строили не только профессионалы (американские проекты Sealab, Tektite), но и любители. Сейчас может показаться удивительным, но в 1966 году группа энтузиастов в СССР построила и установила близ мыса Тарханкут в Крыму подводный дом «Ихтиандр-66».
Пока глубина установки подводных домов не превышала двух десятков метров, все шло хорошо. Но увеличение глубины монтажа дома свыше 50 метров ставило перед строителями сложную проблему: больше нельзя было использовать для дыхания атмосферный воздух, а только специальные смеси. Себестоимость дома и его сложность сразу многократно возросли.
Проблемы + проблемы
После первых успехов подводного домостроения к акванавтам пришли промышленники, которые были готовы помогать развитию нового дела. Однако у них были свои интересы, требовавшие освоения более значительных глубин. Жак-Ив Кусто стал готовить проект Precontinent-3, который предполагал строительство одного подводного дома на глубине около ста метров.
На этой глубине дышать атмосферным воздухом, сжатым до 11 атмосфер, нельзя, азот и кислород при таких давлениях становятся ядами. Поэтому люди вынуждены существовать в атмосфере инертного газа гелия, в который добавлено чуть более 2% кислорода. Этого количества молекул кислорода при таком давлении вполне хватает для нашего организма.
И тут акванавты столкнулись с совершенно неожиданными проблемами. Гелий имеет гораздо большую теплопроводность, чем азот, и человек в гелиевой атмосфере мерзнет даже при 26–28ºС. При этом из-за высокой проницаемости гелия любая теплоизоляция очень скоро насыщается этим газом и теряет свои свойства. Поэтому расход электроэнергии на отопление подводного дома стремительно растет.
Температура воды на больших глубинах снижается, и акванавты мерзнут даже в изолированных скафандрах, по той же причине – всепроникаемости гелия. Но большая глубина нанесла еще один удар. Пока акванавты плавали близ поверхности и использовали обычный сжатый воздух из баллонов, выдох уходил в воду. И в этом не было большой беды. Когда же акванавты перешли на дорогую смесь гелия и кислорода – гелиокс, это становилось расточительством. Потому что чем глубже погружаешься, тем быстрее пустеют баллоны, так как каждый вдох – это увеличение объема газовой смеси. Индивидуальные системы, которые могут очищать воздух, оказались дороже космических скафандров. И акванавты вновь соединились с подводными домами пуповиной, по которой им подается гелиокс, а выдохнутый отправляется назад, для очистки. По другой трубке стали подавать горячую воду, то есть акванавт, по сути, плавал в мокром гидрокостюме, подкачанном водой. Это увеличило время работы акванавта до приемлемых величин.
Правда, обнаружилось, что гелий способен просачиваться и через корпус подводного дома. А вот посторонние газы, которые выделяет человеческий организм и электротехника, как раз в нем остаются, отравляя атмосферу. Очистка ее стала сложной задачей. И по мере того, как развивались и становились все более профессиональными подводные эксперименты, стал расти скепсис относительно необходимости создания подводных домов как промышленных зон – стоимость их создания и эксплуатации явно превышали выгоды от их применения. И к середине 70-х годов энтузиазм стал спадать. Тем более что появилось другое решение – судовые гипербарические комплексы.
Воздух, солнце и вода
В 1981 году, когда мне пришлось первый раз выйти в море в составе геологической экспедиции, вопрос о причине отсутствия в нашем научном арсенале подводных домов был одним из первых. Там же я услышал от коллег про перспективные водолазные комплексы, которые скоро должны были поступить в СССР. Они устанавливались на борту крупных буровых судов.
Судовые гипербарические комплексы представляют собой крупные барокамеры со всеми удобствами, в которых живут акванавты в течение всего времени проведения работ. Живут они под давлением, в среде гелиокса. Когда им нужно опуститься для работы на дно, к их комплексу пристыковывается водолазный колокол, в который они переходят и опускаются на место работы. Дышат они там гелиоксом, поступающим по шлангам, но на всякий случай на спине носят кассеты с баллонами, которых должно хватить на несколько минут, чтобы доплыть до водолазного колокола. По окончании смены, они закрывают люк колокола и поднимаются на поверхность, где переходят в гипербарический комплекс. По сути, подводный дом подняли на поверхность, а к месту работы акванавты ездят на лифте.
Ни о какой жизни под водой «как рыбы и дельфины» уже речь не идет. Это можно сравнить с выходом человека в космос, и, кстати, по стоимости и опасности это соизмеримая работа.
В итоге сейчас в мире существует всего несколько постоянно действующих подводных домов. Один из них – это биологическая лаборатория «Аквариус» у берегов Флориды, в которой периодически работают группы биологов и экологов. Лаборатория находится на глубине 20 метров, и этого достаточно для проведения большинства биологических наблюдений.
Кроме этого, существует подводная гостиница Jules’ Undersea Lodge, сделанная из бывшей научной лаборатории. Этими двумя подводными домами все подводное домостроение и ограничивается на данный момент. Никакого массового завоевания морских глубин, с созданием больших подводных городов, не представляется целесообразным.
Но есть одна сфера деятельности, где перспективы подводных домов небольшого заглубления вполне оптимистичны. Это туризм. Сочетание солнца и воды всегда привлекает людей. Тем более что самая красочная подводная жизнь как раз на небольших глубинах – в пределах первых двух десятков метров, там, где можно обеспечить дыхание человека обычным свежим воздухом.
Удачно соединили все эти элементы конструкторы подводного ресторана на Мальдивских островах. Акриловая труба расположена на небольшой глубине, здесь много света, игра бликов воды и масса симпатичных морских обитателей. Своеобразный «аквариум наоборот», который создает прекрасное «подводное настроение». И, скорее всего, люди, побывавшие в такой среде, если не станут дайверами-любителями, то уж по крайней мере будут внимательнее относиться к миру безмолвия. Такие проекты имеют все шансы на развитие, они в состоянии стать коммерчески успешными, и, возможно, тогда мечта о жизни под поверхностью воды сможет-таки стать явью.
Источник
