Свет и эволюция: как он повлиял на человека

Первые люди появились в тёплых регионах Африки. Когда мы стоим, и солнце находится над головой, наше тело получает меньше солнечного света.

Вьющиеся волосы могли защищать от солнца, создавая дополнительный слой изоляции для кожи головы. У ранних Homo sapiens была пигментированная кожа, которая защищала от солнечных лучей, но при этом пропускала достаточно ультрафиолета для выработки витамина D.

Когда люди начали заселять регионы с меньшим уровнем солнечного света, у них развивалась более светлая кожа. Этот процесс происходил быстро, вероятно, в течение последних 40 тысяч лет.

В северных широтах требуется меньше пигментации для защиты от солнечного света. Более светлая кожа позволяет организму лучше вырабатывать витамин D.

Солнечный свет также повлиял на зрение человека. Люди, живущие в высоких широтах, имеют меньше защитного пигмента в радужной оболочке и большие глазницы, чтобы пропускать больше света.

Это делает их уязвимыми к яркому солнечному свету и объясняет высокий уровень заболеваемости раком глаз. Люди приспособлены к дневному свету: при ярком освещении мы видим лучше и имеем улучшенное цветовое восприятие.

Однако при тусклом свете наши способности ухудшаются. Наши ближайшие родственники — шимпанзе, гориллы и орангутаны — также ведут дневной образ жизни.

Ранние млекопитающие вели ночной образ жизни, прячась от динозавров. Падение метеорита, уничтожившего этих рептилий, дало возможность выжившим млекопитающим перейти на дневной образ жизни.

Учёные считают, что если бы люди унаследовали дневную активность от ранних приматов, этот ритм был бы частью нашей эволюционной истории на протяжении почти 66 миллионов лет. Современные технологии освещения позволяют работать и играть в любое время, но это может нарушить внутренние суточные циклы.

Исследования показывают, что за последние 200 лет искусственное освещение частично отделило человечество от циркадных ритмов предков. Гены, связанные с близорукостью, стали более распространёнными всего за 25 лет.

Особенно подвержены риску люди с генетической предрасположенностью к близорукости: снижение уровня естественного освещения и увеличение времени, проводимого при искусственном освещении, усиливают вероятность развития миопии.

Это может помочь понять, как углерод появился в Солнечной системе. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Пирен — это большая углеродсодержащая молекула, которая относится к полициклическим ароматическим углеводородам (ПАУ). Если такие молекулы есть в межзвёздной среде, они могли внести свой вклад в обогащение нашей планетной системы углеродом.

Это особенно важно, учитывая, что пирен был найден на астероиде Рюгу. Молекула пирена симметрична, поэтому её сложно обнаружить с помощью радиоастрономии.

Чтобы обойти это ограничение, учёные искали изомер пирена — цианопирен. Он имеет характерный вращательный спектр, который можно зарегистрировать с помощью радиотелескопа.

Исследователи использовали радиотелескоп Грин-Бэнк (GBT) в Западной Вирджинии, чтобы найти цианопирен в облаке TMC-1. Анализ показал, что он составляет около 0,1% от общего количества углерода в облаке.

Это довольно много, учитывая, что в космосе есть тысячи других типов углеродсодержащих молекул. Обнаружение ПАУ в облаке с температурой около 10 кельвинов предполагает, что они могут формироваться при экстремально низких температурах.

Это может быть похоже на процессы, которые происходили в ранней Солнечной системе. Учёные давно обсуждают присутствие ПАУ в космосе, но раньше их можно было найти только косвенно.

Обнаружение пирена в облаке TMC-1 и метеоритах позволяет предположить, что ПАУ могли быть источником углерода для формирования планет и других тел в Солнечной системе. Теперь исследователи планируют искать более крупные молекулы ПАУ в облаке TMC-1, чтобы лучше понять, как они появились.

Это вещество содержится во многих потребительских товарах, таких как упаковка для продуктов, средства личной гигиены и детские игрушки. Ранее уже было известно, что BBP может влиять на гормоны и репродуктивную функцию, но его конкретное воздействие на репродукцию оставалось неизвестным.

В новом исследовании учёные провели эксперименты на нематодах Caenorhabditis elegans, чтобы изучить влияние BBP на репродуктивные клетки. Они обнаружили, что при воздействии на нематод BBP вызывает окислительный стресс и разрывы ДНК в половых клетках, что приводит к клеточной гибели и образованию яйцеклеток с нарушенным числом хромосом.

Учёные отметили, что нематоды метаболизируют BBP так же, как млекопитающие, и подвергаются воздействию на аналогичных уровнях. Это делает их хорошей моделью для изучения влияния BBP на репродуктивную функцию у людей.

Кроме того, BBP нарушает процесс мейотической сегрегации хромосом, что также приводит к появлению яйцеклеток с неправильным числом хромосом. Это может иметь серьёзные последствия для репродуктивного здоровья и будущих поколений.

Авторы исследования подчёркивают, что их работа демонстрирует токсичность BBP для репродуктивной системы, особенно в условиях, которые аналогичны реальному воздействию этого химиката на организм человека.

Это небольшая тонкая пластина размером с ладонь с рельефными украшениями и надписью на греческом языке. Табличка была посвящена Юпитеру Долийскому — божеству, популярному среди римских солдат.

С 2014 года здесь работает польско-грузинская археологическая экспедиция под руководством доктора Радослава Карасевича-Щипорского. Команда завершила очередной сезон раскопок.

Карасевич-Щипорский отметил, что рядом с находкой, вероятно, было место поклонения — храм, посвящённый Юпитеру Капитолийскому. Однако это божество отличается от официального римского Юпитера Капитолийского.

Корни культа Юпитера Долихенского уходят в восточные регионы современной Сирии и Турции. Причины популярности этого божества в римских военных кругах неясны.

Находка практически неповреждённого золотого предмета древности является уникальным событием. Возможно, военные не носили золото в повседневной жизни, но это не исключает наличия финансовых резервов в золоте у гарнизона или офицеров.

Археолог также напомнил о сокровищнице золотых изделий, найденной в Гонио в 1970-х годах, что косвенно подтверждает связь с гарнизоном и указывает на возможность того, что офицеры могли зарыть сундуки с золотом при особых обстоятельствах. Кроме золотой таблички, исследователи нашли другие предметы, указывающие на неполное понимание культа Юпитера Доличенского.

Среди них небольшие бронзовые статуэтки быка и орла, символизирующие Юпитера. Памятная табличка, оставленная на месте богослужения, приближает исследователей к поискам храма.

Возможно, в ближайшие годы они найдут его остатки. Также были раскопаны древнеримские гончарные печи, использовавшиеся для обжига амфор — сосудов для хранения вина.

Рядом с печами обнаружили винный пресс, что позволяет предположить, что местное вино могло экспортироваться в этих амфорах для использования римскими военными. Основываясь на этих находках, Карасевич-Щипорский заявил, что команда считает, что в древнеримском форте происходило крупномасштабное производство керамики и вина, что нетипично для военных.

Вероятно, мастера работали в форте в отсутствие солдат и были вывезены при их возвращении.

Это открытие имеет большое значение, так как указывает на то, что эти молекулы могли сохраниться до формирования Земли. Одной из обнаруженных молекул является пирен — полициклический ароматический углеводород (ПАУ), который состоит из колец углеродных атомов.

Химический состав углерода является основой жизни на Земле, поэтому обнаружение ПАУ в космосе важно для понимания возникновения жизни на нашей планете. Хотя известно о множестве крупных ПАУ в космосе, конкретные виды оставались неизвестными.

На сегодняшний день пирен считается самым крупным ПАУ, найденным в космосе и состоящим из 26 атомов. Ранее считалось, что такие молекулы не могут выжить в экстремальных условиях звездообразования, где мощное излучение разрушает сложные молекулы.

Однако учёные обнаружили значительное количество пирена в образцах с астероида Рюгу, что предполагает возможность их существования в космосе. Команда исследователей использовала телескоп Green Bank для изучения молекулярного облака Тельца (TMC-1) в созвездии Тельца.

Они обнаружили 1-цианопирен — индикатор пирена, который образуется при взаимодействии пирена с цианидом, распространённым в межзвёздной среде. Количество обнаруженного пирена в молекулярном облаке Тельца позволяет предположить, что в холодных тёмных молекулярных облаках содержится много пирена, который впоследствии участвует в формировании звёзд и солнечных систем.

Исследователи объясняют, что это открытие постепенно собирает картину развития жизни на Земле, которая свидетельствует о том, что жизнь пришла из космоса — по крайней мере, сложные органические молекулы, необходимые для её формирования. Простые одноклеточные организмы появились на Земле более 3,7 миллиарда лет назад, когда поверхность планеты остыла до такой степени, что сложные молекулы перестали испаряться.

Однако для столь быстрого появления простых организмов времени для химических процессов было недостаточно, чтобы начать с простых молекул из двух или трёх атомов. Новое открытие 1-цианопирена в молекулярном облаке Тельца показывает, что сложные молекулы способны выживать в суровых условиях Солнечной системы.