Открытия и гипотезы, 2015 №02

* * *

Джордж Стрэттон создал в 1896 году оптический прибор — инвертоскоп. Так как по законам оптики на сетчатке глаза человека формируется перевёрнутое изображение и затем мозгом преобразуется в нормальное, то с помощью этого прибора (в виде специальных очков) изображение на сетчатку попадало в таком виде, что человек видел пространство вокруг него перевёрнутым.

Стрэттон неделю подряд во время работы носил такие очки, и спустя три дня его зрительная система приспособилась к инвертированному миру. В настоящее время инвертоскоп используется в психологических экспериментах.

Разное

По словам ученых Рочестерского университета, они научились делать металлы супергидрофобными с помощью мощных лазеров. Используя лазеры, исследователи протравливают на поверхности металла микро- и наноструктуры, из-за которых материал и становится водоотталкивающим. Ранее супергидрофобные поверхности создавали с помощью различных химикатов. Однако этот метод недолговечен и поверхности отталкивают воду в лучшем случае несколько лет. Применение лазеров позволяет вносить куда более долговечные изменения. Структуры, создаваемые с их помощью, имитируют образования, встречающиеся в природе.

* * *

Сотрудники Сиднейского университета во главе с доктором Кристофером Уильямсом провели исследование с участием добровольцев, у которых заболела поясница. Всего их было 1652 человека со средним возрастом 45 лет. Одним из них давали парацетамол по три раза в день, другим — плацебо. К своему удивлению, исследователи убедились, что с парацетамолом боль отпускала в среднем на 17-й дней, а с плацебо — на день раньше, то есть парацетамол в исцелении не участвовал. В то же время восстановление здоровья происходило быстрее, чем при некоторых других исследованиях.

* * *

Устройство, отучающее употреблять нецензурную лексику, придумали студенты томского политехнического университета. Браслет-контролер за речью реагирует на “нехорошие" слова электрическим разрядом. Схема работы достаточно проста. При помощи Bluetooth браслет связывается с носителем программного обеспечения, например, телефоном. В том случае, если его хозяин человек употребит “запретную" лексику, браслет выпустит небольшой заряд электрического тока. В приложении можно запрограммировать слова или целые конструкции речи, от употребления которых владелец устройства хочет отучиться.

* * *

Группа инженеров под руководством Штефани Мюэллер из Института Хассо Платнера сконструировала аппарат, который пересылает через интернет физические объекты (вернее информацию о них). Небольшие предметы (например, фигурки из пластмассы) машина нарезает на слои, сканируя каждый из них. Получившаяся компьютерная модель шифруется и передаётся в виде файла через интернет — на другую машину, которая печатает фигурку на 3D-принтере. Вся эта сложная работа скрыта от пользователя, которому нужно лишь положить объект в аппарат отправления, указать адрес получения и нажать кнопку «переместить». Таким образом близкие люди, находясь в разлуке, могут делать подарки друг для друга.

Однако пока есть ряд ограничений, из-за которых изобретение еще не может быть использовано в быту. Так, пересылаемый объект должен быть обязательно чёрного цвета, чтобы создать необходимый для сканера контраст. Самые мелкие детали при сканировании и пересылке «теряются», и «копия» получается уже не идентичной оригиналу. Но авторы обещают, что каждая новая модель будет точнее предыдущей и работать всё в большем разрешении.

НЕИЗВЕСТНОЕ ОБ ИЗВЕСТНОМ

Первый вопрос

Все животные, кроме простейших, производят специальные клетки, которые при благоприятных обстоятельствах имеют способы развиваться в новые индивидуумы. Такие клетки, произведенные животными женского пола, известны как яйцеклетки. Яйцеклетку часто называют латинским словом ovum, что и означает «яйцо». Куриное яйцо — яйцеклетка, с которой мы все хорошо знакомы. На этом примере вы сразу можете увидеть, как сильно яйцеклетка отличается от других клеток. Посмотрите на куриное яйцо и вспомните, что это всего лишь единственная отдельная клетка. А теперь сравните его с клетками, которые настолько малы, что их можно увидеть только в микроскоп.

На самом деле, живым является только микроскопическое пятнышко на поверхности желтка яйца. Все остальное — просто запас продовольствия. Цыпленку потребуется три недели, чтобы вырасти из этого микроскопического пятнышка в маленькое существо, заполнившее собой скорлупу. Для этого яйцо должно содержать все калории, витамины и минералы, в которых цыпленок будет нуждаться в течение этих трех недель.

У людей (как и у других млекопитающих) ситуация несколько отлична. Яйцеклетка развивается внутри материнского тела. Вскоре после того, как оплодотворенная яйцеклетка начинает расти, формируется орган, известный под названием плацента. В плаценте кровеносные сосуды развивающегося ребенка очень близко подходят к кровеносным сосудам матери. Питательные вещества, витамины, кислород — в общем, все необходимое для поддержания жизни — попадают из крови матери в кровь ребенка.

Именно таким способом мать кормит ребенка. (Обратите внимание на то, что кровеносные сосуды матери и ребенка не соединяются. Никакого смешивания крови не происходит!)

Так как именно мать питает развивающийся плод, нет никакой потребности в том, чтобы человеческая яйцеклетка содержала много питательных веществ. Поэтому она намного меньше куриного яйца. Фактически размер человеческой яйцеклетки — всего лишь 0,13 мм в диаметре. Но даже и в этом случае это всё еще самая крупная клетка во всем человеческом теле.

Самцы также производят специальные клетки, которые вносят вклад в развитие новых индивидуумов. Их называют сперматозоидами. Они намного меньше, чем яйцеклетки. 600 или несколько больше сперматозоидов весят столько же, сколько единственная яйцеклетка.

Человеческий сперматозоид — очень необычный вид клетки, потому что она может двигаться самостоятельно. Он направляется к яйцеклетке с помощью длинного хвоста, словно головастик. Лишь один из сперматозоидов проникает в яйцеклетку через слой маленьких клеток, окружающих ее. Как только сперматозоид попадает в яйцеклетку, никакой другой сперматозоид уже не может сделать то же самое.

Теперь мы можем задать себе сразу множество вопросов. Почему именно две клетки требуются для производства нового индивидуума? Почему у него одного должны быть и отец и мать? Чтобы ответить на эти и другие подобные им вопросы, давайте обратим наше внимание на хромосомы.

Маленькое пятнышко на желтке и есть будущий цыплёнок.

Сперматозоид и яйцеклетка в момент оплодотворения.

Человеческие клетки содержат 48 хромосом. Эти 48 выстроены парами. Каждая человеческая клетка поэтому содержит 24 пары хромосом. Гены в любой хромосоме подобны генам в хромосоме, находящейся с ней в паре. Если одна хромосома содержит ген, формирующий тирозиназу, ее хромосома-близнец — тоже. Этот ген даже расположен в одном и том же месте в каждой хромосоме. Гены могут быть не идентичны; то есть один из них, например, может быть способен к формированию большего количества тирозиназы, чем другой. Однако оба они связаны с тем же самым ферментом.