Оклад, надбавки, гранты

Ученый из Красноярска решил подробно рассказать, из чего складывается зарплата простых научных сотрудников. Написать пост на своей страничке в facebook Егора Задереева, кандидата биологических наук, доцента, подвиг разговор девушки-учёной из Института цитологии и генетики, в котором она пожаловалась на заниженные выплаты (25 000 рублей, правда, позже оказалось, это оклад, полная зарплата с различными надбавками составила 44 000 рублей). 

- Не связанные с наукой жители страны плохо понимают, как же на самом деле живут российские ученые. Различные дискуссии на эту тему обращены к майскому указу Президента, по которому средняя зарплата работника научной сферы должна равняться двум средним по региону. Многие посчитали, что этому приказу соответствует базовый оклад – те самые 25 тысяч, про которые и заявила Анастасия Проскурина. Но на самом деле все не так просто

Берется институт вместе с его научными сотрудниками, и суммируются все их ежемесячные начисления заработной платы за весь год. Складываются не только базовые оклады (которые ученые получают в любом случае, даже если ничего не делают), но и все различные надбавки в виде стимулирующих выплат и заработанных грантов.

В разные месяцы зарплата у одного и того же сотрудника может существенно отличаться как раз из-за этих выплат.

Затем полученная сумма делится на 12 месяцев и на количество сотрудников. Таким образом, вычисляется среднемесячная оплата и сравнивается с выплатой в регионе, а затем определяется, выполнен указ или нет.

Именно вот эту высчитанную среднемесячную зарплату со всеми надбавками пытаются привести до уровня, заданного указом президента, самыми различными путями.

В какие-то институты идут существенные транши на надбавки, где-то хватает хоздоговоров и грантов, кто-то балансирует на грани выполнения указов. Отдельная сложность, что невязка между требованиями указа и наличием в организации средств (база + гранты) плавающая. Ну и следует помнить, что даже в институте, который выполняет указ а) не все сотрудники реально получают ту высчитанную сумму б) зарплата по месяцам сильно варьируется, так как грантовые, договорные или стимулирующие надбавки часто приходятся на конкретные месяцы. Поэтому обычная жизнь научного сотрудника - это месяцы базового оклада и несколько, если все сложилось удачно, крупных выплат.

Автор: Юлия Коваль.​

По следу единорога

Разгадка древних легенд и мифов – одна из самых увлекательных тем, находящих живой отклик в обществе. Обычно этим занимаются историки, филологи и фольклористы, но иной раз к разгадке древних тайн подключаются и представители естествознания. Показательно, что День российской науки в Сибирских регионах оказался особо богат на такие темы. В этой связи стоит отметить выступление сотрудника Института геологии и минералогии СО РАН, кандидата геолого-минералогических наук Дмитрия Маликова. Ученый попытался раскрыть тайну происхождения образа единорога. Имеем ли мы здесь дело с чисто вымышленным существом или в преданиях о нем содержится рациональное зерно? Может ли случиться так, что до нас дошли свидетельства о каком-то древнем животном, хорошо известном современным палеонтологам?

Напомним, что упоминания о единороге содержатся уже у античных авторов. В частности, о нем повествует знаменитый греческий «Физиолог». Плиний Старший откровенно считал единорога реальным существом, связывая места его обитания с жаркими южными странами. Есть упоминания о нем и в Библии. Единорог часто фигурирует в средневековых легендах и сказках. Интересно, что ему изначально приписывали свирепый, воинственный нрав. Не менее показательно и то, что единорог нередко фигурировал в «компании» таких известных животных, как слон и лев. Поэтому, несмотря на его некоторые мифологические черты, создается впечатление, что общий облик этого животного был заимствован, что называется, с натуры.

Дмитрий Маликов обращает внимание на то, что даже европейские авторы Нового времени писали о единороге как о вполне реальном животном. Мало того, его даже пытались изображать как реальное существовавшее животное. Для нас эти изображения очень важны, поскольку дают некоторые важные подсказки. Дело в том, что уже в древности не было полного согласия в том, как правильно изображать единорога. Так, в геральдике он обычно представлен в виде лошади с длинным и узким рогом, торчащим прямо изо лба. Такое изображение в каком-то смысле является каноническим. Но в то же время на некоторых средневековых фресках единорог имеет раздвоенные копыта, что весьма странно. Лошадь, как мы знаем, не имеет раздвоенных копыт. И надо полагать, что средневековым художникам данный факт был хорошо известен. Лошадей они могли видеть с раннего детства, а значит, прекрасно понимали, что лошадиные копыта заметно отличаются от копыт коров и других парнокопытных. Почему же тогда изображали единорога с телом лошади и копытами быка? Интересно и то, схожим образом его изображали и в миниатюрах XVII века, претендовавших на достоверность. То есть на них мы тоже видим тело лошади и раздвоенные, «бычьи» копыта.

Эта небольшая деталь, разъясняет Дмитрий Маликов, дает некоторым современным исследователям основание утверждать, будто образ единорога является искаженным восприятием культовых изображений быков, запечатленных, например, на знаменитых вавилонских воротах богини Иштар. Действительно, если смотреть на быка сбоку, то два рога сливаются в один, и тогда возникает иллюзия, будто перед вами - однорогое существо. Может, представление о единороге как раз и возникло в результате неверной трактовки образа обычного быка? Полагаем, такое пояснение кому-то может показаться вполне исчерпывающим. Здесь как бы снимаются все загадки, и всё разом становится на свои места.

Однако не все так просто. Мы бы согласились с таким объяснением, полагает Дмитрий Маликов, если бы в нашем распоряжении не было самых древних изображений однорогих существ, сделанных задолго до появления Вавилона. Речь идет о пещерных рисунках времен палеолита. В распоряжении ученых есть наскальный рисунок носорога, обнаруженный в пещере Руффиньяк во Франции. Схожий рисунок найден и на стенах Каповой пещеры, на Урале. Обоим изображениям – не менее 15 тысяч лет. Иначе говоря, жители Евразии когда-то сталкивались с самими настоящими «единорогами», хорошо известными палеонтологам. Вопрос лишь в том, как точно идентифицировать пещерные рисунки. Какой конкретно вид животных на них изображен? Навскидку можно сказать, что древние художники изображали шерстистого носорога. Но дело в том, что шерстистый носорог обладал двумя рогами – большим и маленьким (как у современных африканских носорогов). Такие изображения также имеются. Возможно, на упомянутых пещерных рисунках не хватает именно этой небольшой детали, которая оказалась несущественной для древних художников. Но может, первобытный человек сталкивался не только с двурогим шерстистым носорогом, но и с реально однорогим копытным? Есть ли претендент на это место?

Больше всего на роль настоящего «моноцероса» (то есть единорога, по-гречески) претендует ископаемый гигант эласмотерий, останки которого были описаны еще в позапрошлом веке Больше всего на роль настоящего «моноцероса» (то есть единорога, по-гречески) претендует ископаемый гигант эласмотерий, останки которого были описаны еще в позапрошлом веке. Как отмечает Дмитрий Маликов, наука хорошо знакома с этим существом, поскольку от него сохранились достаточно полные скелеты. Но почему именно эласмотерий может претендовать на роль легендарного единорога? Почему не шерстистый носорог? Как мы уже сказали, здесь принципиальное значение имеет знаменитый рог, который у легендарных единорогов выступает прямо изо лба. По мнению ученых, именно таким «украшением» обладал упомянутый вымерший гигант. Как считают палеонтологи, главной особенностью эласмотерия как раз являлось куполообразное возвышение на лбу. Многие ученые считают, что на этом месте и находился огромный рог.

Впрочем, вопрос о том, обладал ли эласмотерий таким рогом, до сих пор дискутируется. Дело в том, что подобные «рога» (включая сюда и рога носорогов) состоят не из костной ткани, а из тонких, прочно «склеенных» волокон, подобных волосам. Поэтому они полностью истлевают в грунте вместе с мягкими тканями и шкурой. Сохраниться они могут, уточняет Дмитрий Маликов, только в условиях вечной мерзлоты. Однако эласмотериям – в отличие от шерстистых носорогов – на этот счет «не повезло». Их останки находят в более теплых краях, не затронутых вечной мерзлотой. Поэтому наличие длинного рога мы выводим уже умозрительно. Такое предположение имеет право на жизнь, однако ему противоречит структура черепа, явно непредназначенная для того, чтобы животное обладало таким грозным приспособлением. Как сказал Дмитрий Маликов, череп эласмотерия состоял из довольно тонких костей, который плохо сочетаются с мощным рогом. Возможно, рог и был, но не очень большой. Короче говоря, это является одной из загадок. Не исключено, что подобное образование выполняло какую-то особую функцию, о чем мы пока не догадываемся.

Другой характерной особенностью эласмотерия являлись его выраженно складчатые зубы. По мнению палеонтологов, они предназначались для перетирания очень грубой пищи, и, судя по всему, росли всю жизнь (как у грызунов). Некоторые ученые считают, что эласмотерий жил по берегам рек, питаясь низинной растительностью. Однако, указывает Дмитрий Маликов, строение конечностей гиганта указывает на то, что он был приспособлен к передвижению по твердой поверхности. Вряд ли такой поверхностью были речные низины с их мягким илистым грунтом.

Короче говоря, в этой истории с единорогом еще осталось немало загадок. Если взять распространенные реконструкции облика эласмотерия, где он увенчан массивным полутораметровым рогом, то в таком виде он вполне мог стать живым прототипом легендарного существа. Как бы то ни было, ясно одно: древние люди вполне могли лицезреть этих гигантов. И в том нет ничего фантастического. Отчего же они тогда исчезли с лика Земли? Не было ли здесь вины самого человека? 

Вполне возможно, что роковую роль в истории взаимоотношений эласмотерия и человека сыграл таинственный рог. Как мы знаем, браконьеры в Африке до сих пор убивают последних носорогов ради их рогов, якобы обладающих особой целебной силой. Убивают именно из-за рогов, оставляя тушу совершенно нетронутой. Быть может, в глубокой древности отчаянные смельчаки с той же целью устраивали ловушки для свирепых однорогих гигантов. Их рога затем и вошли в историю в качестве волшебного атрибута, прославив этих животных таким вот печальным образом. Говоря по-простому: туша единорога-эласмотерия не сохранилась в человеческой памяти, поскольку не вызывала особого интереса. А вот его «волшебный» рог – совсем другое дело! Его-то и прославили в истории, связав в сознании поколений с неким свирепым копытным, чей облик давно уже утратил точные очертания.

Николай Нестеров

Климат в непрерывном движении

Перефразируя Льва Гумилева, можно сказать: «Климат – это не состояние, это - процесс». Климат переменчив так же, как и погода. Разница лишь в том, что перемены погоды мы в состоянии наблюдать чуть ли не в течение суток, а перемены климата растягиваются на столетия и тысячелетия. Но суть самого процесса от его масштабов не меняется. Если сопоставить геохронологию с климатическими изменениями, происходившими в истории Земли, то выяснится, что в рамках геологического времени климат демонстрирует такой же капризный и неустойчивый характер, как и погода.

Именно эту простую мысль пытался донести до слушателей сотрудник Института земной коры СО РАН (Иркутск) А. В. Сизов во время своей лекции, приуроченной ко Дню российской науки.

Показательно, что многие из нас воспринимают знакомую нам термическую зональность – когда в верхних широтах властвует холод, а на экваторе круглый год стоит непрерывная жара – как совершенно нормальную и естественную для планеты ситуацию. Еще в школе нам объяснили, что распределение тепла на земном шаре связано исключительно с характером падения на его поверхность солнечных лучей. Будто бы приполярные широты «припекает» меньше, чем тропики, потому-то крайний север и является царством снега и льда, тогда как в тропиках, изнывающих от солнца, буйствует жизнь.

Однако в реальности не все так просто и однозначно. Инсоляция - лишь один из факторов, определяющих особенности климата. Если бы все определялось только лишь характером падения на земную поверхность солнечных лучей, то за миллионы лет климат на планете оставался бы одинаковым – как это происходит в наши дни. В приполярных областях всегда бы властвовала ледяная стужа, а в тропиках не унималась жара.

Но было время, отмечает автор, когда, например, на территории современной Чукотки росли широколиственные леса, а в зимнее время температура не опускалась ниже восьми градусов по Цельсию. Примерно в те же времена в Забайкалье водились мартышкообразные обезьяны, которые встречаются только в тропических лесах Индии. Выходит, что когда-то Сибирь совсем не отличалась ледяной стужей. Но затем в природе что-то «пошло не так».

В этой связи часто ссылаются на орбитальные параметры и параметры вращения Земли - так называемые циклы Миланковича. Сегодня их приводят в качестве аргумента наши «климатические диссиденты», отрицающие глобальное потепления и его связь с эмиссией парниковых газов. Однако модель Миланковича была признана примитивной еще полвека назад, поскольку она не учитывала массу факторов и абсолютизировала роль инсоляции. На самом же деле климат на планете может меняться по целому ряду причин. Именно эти причины разъяснил автор лекции.

Как выясняется, немалую роль в жизни Земли играли астероиды, время от времени наносившие по ней страшные удары. Современная геология хорошо осведомлена об этих трагических событиях прошлого, оставивших многочисленные отметины на теле планеты. Представленная лектором карта астероидных кратеров впечатляет. Из нее следует, что самым массированным ударам из космоса подверглись когда-то территория и побережье Северной Америки. С такой же интенсивностью была атакована Австралия. Не меньший шквал испытала и восточная Часть Европы – от Скандинавии до северного Причерноморья. Конечно, пока это еще не полная карта, но она наглядно отражает зависимость нашей планеты от непрошеных гостей из космоса. По словам лектора, крупный астероид диаметром в несколько километров в состоянии определить изменение климата на десять тысяч лет вперед. Именно с такой астероидной атакой современные палеонтологи связывают вымирание динозавров. То есть климат из-за этих ударов изменился настолько, что привел к массовому вымиранию ужасных ящеров. Фактически именно астероиды «завершили» эпоху мезозоя.

В этой связи стоит упомянуть и вулканические извержения. Их влияние на прозрачность атмосферы хорошо известно. Считается, что крупное извержение способно привести к заметному понижению температуры, поэтому современные климатологи довольно серьезно относятся к данному фактору. Что касается далекого прошлого Земли, то там такие события происходили неоднократно. При этом, по мнению геологов, массовые вымирания представителей древней фауны нередко очень четко коррелируют с самыми сильными извержениями, сотрясавшими планету, начиная с палеозоя.

Еще один важный фактор – альбедо, то есть отражательная способность поверхности. Скажем, полярные льды отражают обратно в космос порядка 80% энергии. Безусловно, это прямо сказывается на климате полярных и приполярных широт. Если бы льды внезапно растаяли, то не исключено, что территория Чукотки опять покрылась бы широколиственными лесами. Свою лепту в охлаждение планеты вносят и пустыни, поскольку их альбедо выше, чем у поверхности, занятой растительностью. Стало быть, опустынивание территорий в результате хозяйственной деятельности также сказывается на климате. 

Отдельная тема - перераспределение тепла по планете посредством океанических течений. О том, как влияет Гольфстрим на климатические условия европейских стран, известно всем. Однако в истории планеты, отмечает лектор, океанические течения часто меняли направление из-за дрейфа континентов, что неизбежно сказывалось на климате. То есть дрейф континентов также является фактором климатических изменений.

Другой, не менее важный фактор связан с рельефом суши. Так, комфортный климат южного побережья Крыма или побережья Сочи и Абхазии во многом обусловлен тем, что горы образуют здесь естественную защиту от проникновения холодных северных ветров. С другой стороны, Гималаи препятствуют проникновению теплого воздуха в северные широты, что, естественно, ухудшает климатические условия стран, находящихся к северу от этой горной цепи. В итоге мы наблюдаем резко выраженный контраст между пустынями Центральной Азии и тропиками Южной Азии.

И, наконец, отдельная тема – воздействие на климат парниковых газов. Как мы знаем, происходящие сейчас климатические изменения принято связывать с антропогенным влиянием на атмосферу. В академической среде, отмечает лектор, до сих пор еще звучат отдельные скептические высказывания в адрес «парниковой теории». Мог ли человек за относительно короткий период вызвать такие серьезные изменения? По мнению лектора, так совпало, что человеческая деятельность вошла в некое «согласие» с естественными природными процессами. Что это означает? Считается, что мы находимся сейчас на отрезке цикла от последнего ледникового периода к новому оледенению (которое начнется совсем не скоро). То есть нынешняя геологическая эпоха является некой межледниковой «паузой», своего рода – глобальной оттепелью. И цикл потепления еще не закончился, а значит, рост глобальной температуры продолжится. Таково мнение климатологов, придерживающихся «парниковой теории».

Что касается человеческой деятельности, то она, по выражению лектора, стала своего рода триггером, спусковым крючком, запустившим данный процесс. В принципе, он мог бы начаться и без влияния со стороны человека, но человек его ускорил. При этом необходимо учитывать, что наблюдаемое нами потепление пока еще даже близко не достигло тех значений, которые характеризуют климатический оптимум периода миоцена. В этом плане нам есть куда стремиться. Конечно, такие утверждения носят гипотетический характер, ведь еще не совсем понятно, как повлияет на климат появление в океанах огромной массы пресной воды. Но в любом случае, оглядываясь на климатические изменения прошлого, стоит понимать, что цветущие магнолии на территории Чукотки – это совсем не из области фантастики. Это – научно установленный факт.

Олег Носков

Кооперация науки и производства: реальность и ожидания

Участники экспресс интервью:

Алексей Орёл, директор по развитию ООО НПФ «Гранч»;

Игорь Ким, генеральный директор ООО «ЗК-Мотор»;

Дмитрий Колесниченко, начальник отдела продаж и маркетинга компании «RIT Automation»;

Татьяна Подвойская, менеджер маркетинговых коммуникаций КВТ;

Николай Байтингер, директор НПО «Лайф Новосибирск»;

Алексей Гоголев, директор по развитию ООО «Геотермал».

Участники опроса отметили, что в их компаниях есть отдельный сотрудник, отвечающий за кооперацию с научными организациями. В то же время в ООО НПФ «Гранч» вопросы кооперации находятся в компетенции директора по развитию, при участии руководителя научно-технического отдела.

Представители компаний назвали ряд направлений, которые могли бы внедрить на своем предприятии.

Дмитрий Колесниченко обозначил: «Машинное зрение, нейросети, алгоритмизация (построение маршрутов, действий и т.д.), оптимизация управления технологическим процессами (бурение, экскавация, передвижение горной массы), сематические системы управления технологическими процессами». 

Николай Байтингер считает, что их производственное предприятие занимают разработки в области создания материалов с определёнными заданными свойствами и разработки по сверхпроводящим материалам с комнатной критической температурой.

Игорь Ким уточнил: «Нанесение оксидных покрытий на детали из сплавов алюминия по технологии плазменно-электролитического оксидирования, разработка и изготовление поршневых авиадвигателей мощностью 100, 200, 400 л.с., изготовление воздушных винтов, разработка и изготовление лёгких воздушных судов».

Алексей Орёл поделился: «Внедрение возможностей беспроводной связи (включая позиционирование объектов), новые материалы и источники питания».

Татьяна Подвойская отметила, что предприятие задумывается о возможностях автоматизации или механизации технологических операций на производстве.

Алексей Гоголев считает, что могли бы внедрить на своем предприятии направления теплотехники и передачи тепла.

Приоритетные направления для сотрудничества с научными организациями:

«По направлениям: машинное зрение, нейросети, алгоритмизация (построение маршрутов, действий и т.д.), оптимизация управления технологическим процессами (бурение, экскавация, предвижение горной масссы), сематические системы управления технологическими процессами», - поделился Дмитрий Колесниченко.

«Совершенствование технологий формирования функциональных покрытий на сплавах алюминия и магния, возможно, титана; по исследованию газодинамических процессов в моторостроении и разработке летательных систем», - считает Игорь Ким.

«Использование уже имеющихся разработок, которые могли бы улучшить функциональные возможности существующего оборудования в интересах конечного потребителя», -  уточнил Алексей Орёл.

«По направлению термодинамики», - указал Алексей Гоголев.

«Инженерные приложения фундаментальной науки», - отметил Николай Байтингер.

Представители бизнеса так оценивают инвестиции для развития компаний:

Игорь Ким рассказал: «Для разработки и проведения испытаний нового продукта - мультироторной летающей платформы грузоподъёмностью до 2-х тонн компания планирует привлечь до 130 млн. рублей за 2 года. По результатам испытаний и маркетинговых исследований для расширения производственных возможностей с целью удовлетворения потребности сегмента рынка, потребуются инвестиции до 2-х млрд. рублей на запуск массового производства и сертификацию компании и продукции».

Дмитрий Колесниченко предположил, что «RIT Automation» необходимо около 50 — 100 млн. 

Алексей Орёл отметил, что ООО НПФ «Гранч» необходимы не денежные вливания, а формирование пула гарантированных заказов.

Татьяна Подвойская считает, что в «КВТ» уже прорабатываются возможные пути развития, учитывая ситуацию в экономике.

Но каким образом взаимодействие науки и производства может повлиять на минимизацию внешнего воздействия на производства внутри страны? Этот вопрос волнует многих людей, задействованных в науке и производстве. Спикеры форума «Кооперация науки и производства» поделились своим мнением на данную тему.

«Доступность высоких технологических решений на внутреннем рынке. Повышение безопасности персонала и на промышленных. Увеличение производительности предприятий при сокращении расходов на их обслуживание», - указал Дмитрий Колесниченко.

Алексей Орёл отметил, что относительно низкий уровень оплаты труда, легкость транспортировки, доступность и сравнительно доступное и дешевое сырье положительно влияют на продвижение продукта, так как позволяют получить конкурентные преимущества в сравнении с производством аналогов.

Татьяна Подвойская считает: «Совершенство логистики (транспортных потоков), относительно дешевое сырье со стабильным качеством».

«Экономическая наука должна выработать рекомендации исполнительной власти по разумному ограничению деятельности экономических иностранных агентов в сфере проектов с бюджетным финансированием», - поделился Николай Байтингер.

Пресс-служба и организаторы форума «Кооперация науки и производства» благодарят представителей компаний , участников форума, за развернутые ответы.

Краткая информация о форуме:

16-17 февраля, 2021 года в г. Новосибирске состоится форум «Кооперация науки и производства». Цель проведения форума - выявление и популяризация эффективных механизмов взаимодействия организаций академической и прикладной науки, а также инновационных компаний с предприятиями реального сектора экономики по ускорению внедрения технологических инноваций, ускорению вывода на рынок конкурентоспособных продуктовых и иных инноваций, 

Место проведения: Центр «Мой бизнес» г. Новосибирск ул. Сибревкома д. 9

Время работы форума: 16 февраля с 10:00 до 17:00, 17 февраля с 9:30 до 15:30

Подготовлено: пресс-службой форума «Кооперация науки и производства»

Против рака: "Каранахан" и "Панаген"

Одна из премий президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых за 2020 год присуждена трем старшим научным сотрудникам ИЦиГ СО РАН – Евгении Долговой, Екатерине Поттер и Анастасии Проскуриной. Лауреатами под руководством д.б.н. Сергея Богачева созданы и апробированы две уникальные технологии лечения опухолей различной этиологии, основанные на ранее неизвестных принципах.

Основной идеей обоих подходов является хронометрирование применения стандартных химиотерапевтических препаратов и препаратов на основе дцДНК, ориентированное на определенные клеточные популяции, включая стволовые клетки различного генеза, и протекающие в них биологические процессы.

Первая технология представляет собой применение инновационного препарата «Панаген» на основе фрагментированной ДНК в курсах химиотерапии.

Препарат «Панаген» защищает гемопоэтическую систему от негативных последствий химиотерапии и активирует противоопухолевый персонифицированный адаптивный иммунитет. Ученые успешно провели доклинические исследования, I и II фазы клинических исследований препарата «Панаген» при лечении рака молочной железы. Наблюдение за принимавшими его пациентками показало не только положительные результаты терапии, но и значительное снижение количества пациентов с рецидивами на протяжении пяти лет после нее.

Вторая технология – «Каранахан» («убивающий причину», санскрит), представляет собой уникальный метод подбора режима инъекций цитостатика, блокирующего деление клеток, и препарата на основе ДНК индивидуально для каждой опухоли. В результате совместного действия двух активных субстанций происходит уничтожение опухолевых клеток, включая стволовые опухолевые клетки. Технология была успешно апробирована на экспериментальных опухолях мыши и человека. Она может быть как самостоятельным вариантом лечения, так и своеобразной платформой для более эффективного использования любых противоопухолевых средств и технологий. Можно ожидать, что использование химиотерапии во временном режиме, определенном по технологии «Каранахан», заметно повысит шансы на благополучное выздоровление и полноценную жизнь пациента после курса лечения. По крайней мере, лабораторные эксперименты, проведенные учеными на протяжении ряда лет, говорят именно об этом.

Премия президента России в области науки и инноваций для молодых ученых, учрежденная в 2008 году, присуждается за значительный вклад в развитие отечественной науки, разработку образцов новой техники и технологий, обеспечивающих инновационное развитие экономики и социальной сферы, а также укрепление обороноспособности страны. Ее цель – стимулировать дальнейшие исследования и создавать благоприятные условия для новых научных открытий.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН

Палеонтологические «франкенштейны»

Палеонтология – одна из немногих научных дисциплин, которая за всю историю своего существования неоднократно выявляла грань, проходящую между фактами и воображением. Учитывая, насколько сильно эта дисциплина влияет на наше мировоззрение, нельзя не обойти вниманием череду самых серьезных «ляпов», допускаемых палеонтологами в ходе реконструкции облика древних существ.

Этому вопросу была посвящена небольшая лекция, прочитанная сотрудником Института систематики и экологии животных СО РАН Анной Новиковской во время мероприятия, приуроченного ко Дню российской науки. Как мы понимаем, тема лекции бала ориентирована на старшеклассников, и в этой связи ее актуальность во многом определяется тем, что основную массу сведений о доисторическом прошлом современные школьники черпают из популярных фильмов, книг и интернет-сайтов, а нередко – из научной фантастики. В этой связи очень важно услышать некоторые сведения о палеонтологической «кухне» со стороны профессионала. Ведь привычный облик какого-нибудь доисторического монстра далеко не всегда оказывается точным отображением реальности, и этот момент необходимо учитывать всякий раз, когда нам демонстрируют по телевидению какие-нибудь очередные «прогулки с динозаврами».   

Реконструкция, замечает Анна Новиковская, - очень сложный процесс, в котором «мы знаем много, но еще больше – не знаем». Данное замечание особенно справедливо для тех случаев, когда речь идет о восстановлении облика «ужасных ящеров».

В этом отношении весьма поучительна история с реконструкцией игуанодона. Его останки стали изучать еще с 1825 года. Поначалу палеонтологи полагали, будто игуанодон представлял собой нечто среднее между ящером и млекопитающим. Именно поэтому в первых реконструкциях он походил на грузного четвероногого зверя, покрытого морщинистой кожей. Однако с 1878 года его облик поменялся. Палеонтологи обнаружили у этого странного существа наличие «птичьих» черт. В результате игуанодон «встал» на мощные задние лапы, напоминая чем-то гигантского кенгуру, опиравшегося на массивный хвост. Такой облик долгое время считался классическим, войдя в различные справочники и популярные книжки. В наше время произошла очередная ревизия облика. Выяснилось, что хвост у игуанодона был слишком жестким, что не позволяло животному на него опираться. Игуанодон опять принял горизонтальную «позицию». Правда, на этот раз он невероятно постройнел (в отличие от своего изначального «прототипа» первой половины XIX века).

История палеонтологии наглядно показывает, какую роль здесь играют субъективные пристрастия ученых.

Так, в конце позапрошлого столетия в США началась «великая гонка за динозаврами», более известная как «костяные войны». Интерес к окаменелостям был настолько велик, что вызвал в научной среде самую настоящую конкуренцию за славу и известность. Главными «застрельщиками» в этой битве выступили два палеонтолога – Эдвард Коп и Отниел Марш. Показательно, что соперничество между этими двумя искателями древней жизни выходило за рамки академических правил. Амбиции исследователей иной раз брали верх над объективностью. Временами дело доходило до того, что ученые не чурались и откровенного подлога.

Впрочем, их вклад в палеонтологию нельзя недооценивать. Ведь только благодаря невиданному энтузиазму было открыто порядка 136 видов динозавров. Но курьезных моментов избежать не удалось. Например, с борьбой за славу связано появление в палеонтологических анналах такого широко известного теперь монстра, как бронтозавр. Его изображение вошло даже в школьные учебники. Правда, до широкой аудитории не доносили того факта, что скелет бронтозавра первоначально не имел черепа (что является весьма досадным обстоятельством для палеонтолога). Поэтому его реконструкция связана с откровенной подделкой, когда Марш, не желая уступать своему сопернику, «прицепил» к открытому им «безголовому» ящеру череп от другого вида. В общем, однажды палеонтологам пришлось признать тот факт, что бронтозавра уместнее отнести к разряду мифологических, нежели реально живших существ. Тем не менее, в 2003 году «громовой ящер» был снова реабилитирован. То есть теперь палеонтологи склоняются к тому, что подобное животное все же существовало.

При изначальной реконструкции элесмозавра череп пытались присоединить к прямо противоположному месту и тогда он предстал бы перед нами как ящер с короткой шеей и длиннющим хвостом В истории «костяных войн» был еще один курьезный, но в то же время весьма поучительный случай, связанный с реконструкцией облика эласмозавра. Напомню, что речь идет о гигантском ящере с невероятно длинной шеей и непропорционально коротким хвостом. Курьез заключался в том, что при изначальной реконструкции череп пытались присоединить к прямо противоположному месту! В этом случае элесмозавр предстал бы перед нами как ящер с КОРОТКОЙ шеей и длиннющим хвостом.

Не менее интересна и история реконструкции так называемого спинозавра. Многим из нас этот гигант стал известен по фильму «Парк Юрского периода – 3», где огромный спинозавр вступает в схватку с самим тираннозавром, превосходя его как по размеру, так и по длине челюсти. В фильме он демонстрирует способность одинаково проворно перемещаться и по суше, и по воде.  Первоначальные представления о нем были сделаны на основании спинных позвонков, имевших довольно длинные отростки. Назначение спинного гребня, кстати, не ясно до сих пор. Впрочем, указанный факт не помешал «поставить» спинозавра на ноги. Правда, в последнее время выяснилось, что этот ящер был водным животным, перемещавшимся в воде подобно современным крокодилам. Именно в воде, отмечает Анна Новиковская, он жил и охотился, скорее всего, на рыбу. То есть спинозавр вряд ли был конкурентом тираннозавра.

Кстати, история с тираннозавром еще более поучительна. И речь здесь идет уже о наших временах. Напомним, что с недавнего времени западные палеонтологи заговорили об оперенных ящерах, выдвигая новый «пернатый» облик известных динозавров как самую настоящую сенсацию. Дело дошло до того, что знаменитого тираннозавра также «облачили» в перья. Дескать, знакомый нам образ этого кровожадного ящера, изображенного в цикле фильмов «Парк Юрского периода» и «Мир Юрского периода», является-де стереотипом.

Судя по всему, начало этой «пернатой» истории положили палеонтологические находки, сделанные в Китае в самом конце прошлого века. Якобы на одной плите были найдены отпечатки оперенных ящеров, которых поспешили окрестить переходным звеном между рептилиями и птицами. Однако, как выяснилось впоследствии, плита имела три слоя, и на каждом слое остались отпечатки разных существ, включая и птиц. Именно такое наложение создавало иллюзию оперенных динозавров. По словам Анны Новиковской, значение китайских находок было сильно переоценено. Что касается тираннозавра, то он отнюдь не был пернатым и обладал довольно прочной шкурой.

Пример с подобными «сенсационными» находками лишний раз убеждает нас в том, насколько серьезную роль играют субъективные факторы при осуществлении реконструкций. С одной стороны, каждый палеонтолог стремится запечатлеть свое имя в истории науки путем какого-либо громкого открытия. С другой стороны, неполнота палеонтологических данных позволяет, мягко говоря, на всю катушку включат воображение, «дорисовывая» облик в силу тех или иных предпочтений (а то и заблуждений). Например, тот же спинозавр в некоторых реконструкциях изображался в виде толстого горбатого ящера с… хоботом! Ведь ученые до сих пор не могут понять назначение этого странного гребня. Какую функцию он выполнял на самом деле? Для плаванья в воде он только лишний раз увеличивал сопротивление среды и выступал тормозом. А может, он служил для терморегуляции? Тоже непонятно. Не исключено также, что этот странный «нарост» мог выполнять примерно ту же функцию, какую играют оленьи рога или хвост павлина. То есть был своего рода «украшением». Здесь мы можем только гадать. С другой стороны, указывает Анна Новиковская, некоторые находки просто невозможно сопоставить с современными животными, поскольку в наше время такие аналоги просто отсутствуют.

В любом случае, подытоживает автор, при реконструкции мы должны опираться на здравый смысл. Скажем, нам трудно сказать, какого цвета была шкура тираннозавра, но мы уверены в том, что он не мог иметь раскраски попугая, поскольку был хищником. А значит, ему приходилось сливаться со средой, дабы выслеживать добычу. Ну и кроме того, необходимо всегда руководствоваться тем, что мы знаем о современных животных. Ведь, скажем, скелет пухленькой сипухи вообще не вызывает никаких ассоциаций с симпатичной совой, напоминая неискушенному наблюдателю какое-то тощее существо и ада. Череп бегемота ассоциируется с ужасным клыкастым хищником, тогда как принадлежит самому настоящему травоядному. В общем, первое впечатление может оказаться обманчивым. И история палеонтологии это неоднократно подтверждала.

Николай Нестеров

Что может CYTATION 5

В SPF-виварии Института цитологии и генетики ежегодно рождается примерно 70 тысяч мышей. Одних учёные используют в своих опытах — других отправляют в НИИ, университеты и фармкомпании. Лабораторные мыши используются как объект для изучения механизмов работы разных систем органов, как объекты для испытаний различного рода диагностических, терапевтических средств и других исследований. При этом, большая часть генетических линий животных содержится в виде замороженных эмбрионов, которые при необходимости извлекают из криобанка и с помощью современных вспомогательных репродуктивных технологий в том числе, экстракорпоральное оплодотворение и т.д. Воспроизводство такого потомства, особенно линий гуманизированных мышей, затрагивающих гены главного комплекса гистосовместимости, часто становится непростой научной задачей.

– Изменения, которые вносят в геном лабораторных мышей для получения новой линии, например, животных, подверженных тем или иным человеческим заболеваниям, могут сказываться и на особенностях развития, начиная с первых делений эмбриона, - отмечает ведущий научный сотрудник лаборатории генетики лабораторных животных ФИЦ «Институт цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН», д.б.н. Людмила Герлинская.

В итоге, устойчивость технологического цикла по размножению и поддержанию генетической коллекции мышей требует разработки критериев оценки качества эмбрионов, гарантирующих стабильность фенотипических свойств потомства и их воспроизводство в нужном количестве. Большой опыт работы с линиями мышей, полученными в результате селекции, вывел процесс их воспроизводства в вивариях на уровень процедур. Но в случае с линиями мышей, произведенных с помощью новых генетических технологий, которые регулярно дополняют коллекцию SPF-вивария, ученым приходится выявлять их особенности по ходу работы.

Ранее эту работу затрудняло и то, что на начальных этапах, оценку качества при выборе эмбрионов для помещения в криохранилище, последующего размораживания и пересадок суррогатным матерям, сотрудникам во многом приходилось действовать «в слепую». Ситуация изменилась, когда в институт поступила система визуализации CYTATION 5 (в рамках федеральной целевой программы «Поддержка и развитие центра коллективного пользования научным оборудованием Центр генетических ресурсов лабораторных животных путем инструментального развития исследований для обеспечения реализации приоритетов научно-технологического развития»). Система успешно установлена, сотрудники лаборатории прошли обучение по работе с новым оборудованием и уже опробовали его в работе.

Комплекс CYTATION 5 позволяет вести непрерывное наблюдение за развитием эмбрионов на самых ранних стадиях развития, оценивать их потенциальную жизнеспособность и делать целенаправленный отбор качественных эмбрионов для хранения и размножения на основе этой оценки.

– Фактически, наша работа становится более эффективной, теперь мы можем с достаточно высокой долей вероятности получать живое потомство высокого качества в нужные сроки, - подчеркнула Людмила Алексеевна.

То, какое значение имеют сроки получения критически необходимых линий мышей для исследовательской и практической работы, хорошо показал опыт прошлого года, когда сотрудники ИЦиГ СО РАН создавали ковид-восприимчивых мышей для нужд Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор».

Это не единичный пример, развитие генетических технологий открывает новые возможности по созданию лабораторных моделей для изучения механизмов различных заболеваний, испытания новых лекарственных препаратов и многих других научных задач. И новая система изучения эмбрионов стала важной частью этого процесса.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

История села Соленое

Новосибирский государственный университет выпустил довольно необычное учебное пособие – «Соляной Поворот на Среднем Иртыше (станция, редут село станица на Иртышской оборонительной линии XVIII-XIX вв.)», авторы А.П. Бородовский и П.В. Чибышев. В книге ход русского освоения Среднего Прииртышья показан через историю одного населенного пункта, села Соляное (Черлакского района Омской области). Подробнее об этой работе и о значении научного подхода к краеведению – в интервью с одним из авторов, ведущим научным сотрудником Института археологии и этнографии СО РАН, д.и.н. Андреем Павловичем Бородовским.

– Скажите, чем Вас заинтересовало именно это село?

– Впервые мне предложили обследовать археологический памятник на территории села более тридцати лет назад. Приглашал меня мой ученик, тогда – студент Омского педагогического института, Павел Чибышев, который впоследствии и стал соавтором этой книги. Но тогда мне казалось, что такие позднеисторические объекты не очень интересны для археолога. Но многолетняя работа на исследовании Умревинского острога изменила мою точку зрения. И вот в прошлом году наконец дошли руки до Соляного Поворота, который почти триста лет назад был сначала маяком, потом – редутом, затем – станицей и так далее. И удалось выяснить, что относительно других пунктов Иртышской оборонительной линии, он великолепно сохранился.

– Благодаря чему это получилось?

– Благодаря его расположению, со временем местоположение села сместилось южнее, и территория памятника не перекрывалась ни поздней застройкой, ни кладбищем, как это было в случае с Умревинским острогом.

К сожалению, на местах расположения других форпостов Иртышской оборонительной линии 18-19 столетий, ситуация оказалась гораздо хуже, они либо полностью «накрыты» современными населенными пунктами, либо частично смыты Иртышом –«землероем». А здесь – отличная площадка как для изучения, так и для последующего преобразования в музей.

– Как бы Вы сформулировали главную задачу вышедшего пособия?

– Научные работы, посвященные истории малых городов, сел и тем более небольших деревень, появляются довольно редко. По сути, это огромный пласт нашей истории, который еще требует изучения. В противном случае, краеведческие музеи, библиотеки, другие учреждения, обращающиеся к местной истории, часто оперируют неполными и неверными данными. Взять тоже село Соленое. Общепринятым стало считать датой его основания 1720 год, эта информация содержится в Интернете, публикациях местной прессы, сочинениях школьников. Не менее «мифологична» дата 1680 г., указанная на официальном сайте администрации села Соляного. Хотя в действительности ни та, ни другая дата, не имеет под собой достаточных доказательств. В своей работе мы определили наиболее точную дату возникновения села и аргументированно опровергнуть уже существующие версии. Но не менее важно было описать историю и общую динамику существования изучаемого поселения.

Археологический материал, который находится у людей буквально под ногами, он не менее интересен и значим, чем, к примеру, культурный слой города Москвы – Чего больше в такого рода исследованиях – археологии, истории, этнографии?

– Это комплексная работа, причем, мы старались ориентировать ее на широкую краеведческую среду. Иначе говоря, она написана на языке, понятном не только специалистам – археологам, историкам, но и обычным людям, интересующимся историей своей малой родины. Наше пособие можно использовать в школьном образовании. Мы хотели показать, что тот археологический материал, который находится у людей буквально под ногами, он не менее интересен и значим, чем, к примеру, культурный слой города Москвы. Может быть, масштабы отличаются, но суть этих объектов совершенно идентична.

– А как Вы оцениваете состояние краеведения в современной Сибири?

– Краеведение живо, более того, мы периодически видим попытки структурирования, организации краеведческого движения в масштабах нашего региона. Но, как и все живые процессы, оно развивается неравномерно. Краеведение сегодня – удел энтузиастов. С одной стороны, это обеспечивает его существование и даже – развитие. А с другой, в силу того, что эти энтузиасты люди довольно разные, среди них хватает и экзальтированных людей с очень экстравагантными, но ничем не подкрепленными теориями. Таких людей меньшинство, но в силу своей натуры, они более заметны, и это не очень хорошо сказывается на репутации краеведения в целом. Кроме того, популяризация таких опусов просто засоряет информационную среду и искажает реальную историческую картину прошлого. А самое главное, эти никак не снимает главной проблемы, о которой я уже сказал: есть огромный пласт материалов по истории небольших населенных пунктов, который требует исследований. Другое дело, что такие исследования должны быть объективными, лишенными ангажированности, опирающимися на реальные факты.  

– Какие археологические находки на территории села Соленое показались Вам наиболее интересными?

– Археологи не ищут находки, они – исследуют прошлое, поэтому обычно я не выделяю какие-то отдельные артефакты. Меня поразило другое.

Когда-то давно я впервые прочитал «Тихий Дон» Шолохова, мне казалось, что там идет речь о весьма далеких от Сибири местах. Где мы, а где земли донского казачества. Но, когда я оказался на Иртыше, то понял, что это как раз вот та казачья среда, сибирского казачества, которая сохранилась и на уровне археологии, и на уровне истории, и на уровне этнографии. И по большому счету, артефакты XVIII и XIX веков – это такой же полноценный археологический материал, как результаты раскопок курганов скифского времени на Алтае и Верхней Оби, которыми я занимаюсь уже более 30 лет.

– Вы планируете продолжать работы на территории села в будущем?

– Да, конечно, мы планируем продолжать работу, причем, на всем фрагменте Иртышской оборонительной линии, который остался на территории Российской Федерации (большая ее часть расположена в Казахстане и, к сожалению, сейчас для нас является заграничной территорией со всеми вытекающими сложностями для организации археологических экспедиций). А редут Соляное, скорее всего, будет базовым объектом для проведения дальнейших исследований. Но, благодаря своей сохранности, он больше интересен не столько в плане перекопать всю его территорию, а как потенциальная музейная площадка. Мы уже сделали первый шаг, в прошлом году стараниями Павла Чибышева, была изготовлена сигнальная пушка. В этом году мы планируем изучить сохранившиеся оборонительные рвы и может быть, локализовать место дозорной башни или вышки, которая упоминается в ряде письменных источников. И не просто локализовать, но в дальнейшем – восстановить ее, в рамках того самого предполагаемого музейного комплекса. Поскольку, как вы сами понимаете, научные труды, и даже фотоальбомы, прочитает ограниченное число людей. А познакомиться с музейной реконструкцией редута «глазами и ногами» сможет значительно большее число наших сограждан. И изучение родной истории здесь, на месте событий, будет куда более действенным, чем просто чтение каких-то книг. А поскольку любой тематический туризм в мировой практике требует своей культурно-исторической подготовки, создания определенной среды, мы и нашу книгу рассматриваем как часть этого процесса. Опираясь на это пособие можно вести работу с самой разной аудиторией, школьниками, студентами, взрослыми любителями истории. И в таком формате краеведение приобретает совершенно иной статус, это уже не просто причудливые истории городского сумасшедшего, а широкое движение, которое в России существует давно и служит основой отношения к родной земле не просто как к ресурсной базе, а как к Отечеству, с которым мы тесно связаны своими корнями и повседневной жизнью.

Сергей Исаев

Исследовательская часть работы выполнена А. П. Бородовским в рамках реализации исследовательского проекта РФФИ № 20-09-42058/20 «Основные особенности развития оборонного зодчества в Сибири в эпоху Петра I».

«Красная книга» в объективе

30 января 2021 г. в Академгородке прошел семинар участников регионального конкурса «Красная книга Новосибирской области. 2020». Цель собрания – подвести итоги региональных проектов научного волонтерства в области биоразнообразия, обменяться опытом и поговорить о планах на будущее.

Конкурс второй год организует экспертная инициативная группа “Открытая лаборатория природоохранной биологии” в партнерстве с компанией "Дата Ист", ГКУ "Природоохранная инспекция" и Новосибирским региональным отделением Русского географического общества. В 2020 году к конкурсу присоединилась компания “Сибгеоклуб”, начавшая на средства гранта РГО разработку геоинформационной системы на основе данных по охраняемым видам.

Всего в конкурсе участвовало четыре проекта – «Красная книга Новосибирской области», «Биоразнообразие Новосибирской области», «Дикая природа Искитимского района» и «Биоразнообразие ООПТ Новосибирской области». Отдельно, представители мэрии Новосибирска отметили самых активных участников пятого проекта – «Живая природа Новосибирска».

Все эти проекты были реализованы на базе всемирной платформы iNaturalist. Это гражданский научный проект и самая крупная социальная сеть для любителей природы, натуралистов, ученых-биологов, основанная на концепции картирования и обмена наблюдениями за биоразнообразием по всему миру. Пользователи платформы загружают свои наблюдения живых организмов с фотографиями, видео или ­аудио, геопривязкой и точной датой. С определением живых объектов пользователям помогают нейросеть и профильные специалисты. В результате, вокруг этой платформы в последние годы сформировалось активное сообщество специалистов и обычных граждан, занимающихся тем, что принято называть community science.

Если говорить об итогах конкурса в цифрах, они таковы. Самый крупный проект – «Биоразнообразие Новосибирской области» объединил около 60 тысяч наблюдений 2356 видов животных, растений и грибов региона. Проект «Красная книга Новосибирской области» в 2020 году собрал 1501 наблюдение о 93 охраняемых видах растений животных и грибов. «Дикая природа Искитимского района» — 9751 наблюдений 1050 видов, в том числе новый для области степной вид, веронику перистую. Причем подавляющее большинство сделанного приходится на 2020 год.

В Искитимском районе обнаружена новая для области точка редкого краснокнижного злака — манника отмеченного Натуралисты сотрудничали с Природоохранной инспекцией, посещали заказники региона, а также самостоятельно обследовали памятники природы. В Искитимском районе был обнаружен новый для области степной вид — вероника перистая, а также новая для области точка редкого краснокнижного злака — манника отмеченного. Один из участников Олег Костерин поделился информацией о находках новых для области стрекоз и водных растений. О наблюдениях кандыка сибирского в Академгородке рассказал юный натуралист третьеклассник Владимир Савков.

Участники семинара не только подводили итоги, но и говорили о планах работы в этом году. В своем выступлении руководитель Открытой лаборатории природоохранной биологии и координатор конкурса Александр Дубынин отметил:

– В дальнейшем наши приоритеты также будут связаны с уязвимыми видами из Красной книги. Мы хотим обратить внимание на территорию Большого Каракана в связи с проектированием природного парка и необходимостью свежих данных об охраняемых видах, а также на «белые пятна» на территории Новосибирской области, где еще нет ни одного наблюдения.

Готовы сотрудничать с проектом дальше и те компании, которые поддержали инициативу ранее. Директор ООО «Сибгеоклуб» Евгений Высоцкий напомнил о созданной для исследователей разработке, геоинформационной системе, которая позволяет вести сбор и анализ данных о редких видах животных и растений:

Самых активных участников проекта наградили – Система накапливает наблюдения из открытых баз данных, научных статей, полевых дневников. Для сбора данных и работы с ними можно использовать и мобильное приложение. Разнообразные инструменты пространственного анализа и использование тематических карт позволяют анализировать распространение редких видов по территориям и во времени.

Самых активных участников проекта наградили дипломами и подарочными сертификатами на приобретение цифровой техники. Особо был отмечен вклад Ильи Сухова, Константина Романова, Алексея Зырянова, Александра Дубынина, Дмитрия Штоля, Марины Сударевой, Татьяны Поповой, Александра Кочеткова. Елена Кизилова, куратор проекта «Сибирский спорангий», посвященного грибам и другим споровым, вручила персональные подарки - мастерски сделанные тряпичные мухоморы и пряничный домик. Этот главный приз получил юный исследователь мхов и грибов Валентин Костерин (10 лет).

Ледяная эволюция

Гряда Трансантарктических гор тянется через всю Антарктиду более чем на 3 тыс. км, разделяя континент на западную и восточную части. Эта горная цепь шириной от 100 до 200 км служит своего рода дамбой, удерживающей Восточно-Антарктический ледниковый щит — громадный купол льда, возвышающийся на 3 тыс. м над уровнем моря. Но через глубокие ущелья между горными пиками потоки льда медленно перемещаются отсюда в западном направлении и подпитывают расположенный значительно ниже Западно-Антарктический ледниковый шит. Благодаря постоянно дующим над восточными плато сухим ветрам сами горные вершины всегда остаются бесснежными.

В зимнее время температура воздуха в южной части Трансатлантического хребта опускается ниже –40° С. Тонкий слой почвы, покрывающий некоторые из горных пиков, на протяжении десятков и даже сотен тысяч лет никогда не увлажнялся водой, а значит, подобно марсианскому грунту, накопил значительное количество едких солей. И все же, несмотря на невероятную суровость окружающей среды, горстка крошечных живых существ с полным правом могут назвать эти горы своим домом. Хогг и Адамс пытаются выяснить, какие виды животных обитают в Антарктиде, собирая их образцы с 2006 г. Но мелкое членистоногое, открытое в 1964 г. и получившее название Tullbergia mediantarctica, на глаза им пока не попадалось. Гора Спид — место, где ученые решили вести свои поиски, – представляет собой невысокий горный хребет в южной части Трансантарктических гор, удаленный от моря примерно на 700 км. Здесь через горное ущелье шириной примерно 10 км медленно ползет с востока на запад ледник Шеклтона. Иэн Хогг, биолог из канадской правительственной организации Polar Knowledge Canada, замечает скалу, напоминающую по форме гору, описанную в заметках энтомолога. Пилот сажает на нее вертолет, и пассажиры ступают на голый каменистый склон, усыпанный обломками желтоватого гранита. Ученые начинают осторожно переворачивать камни и тщательно осматривать грунт под ними. Через несколько минут они обнаруживают вожделенных букашек – десятки беловатых шестиногих существ длиной менее 1,5 мм. Животные медленно, но целеустремленно лавируют между песчинками, нащупывая путь с помощью мясистых антенн (усиков), похожих на пару растопыренных пальцев. Эти нежные существа, однако, чрезвычайно чувствительны к недостатку влаги: на открытом воздухе они буквально через несколько минут сморщиваются и умирают. За несколько последующих дней Хогг и Адамс обнаружили членистоногих под камнями и на четырех других горных склонах у нижней оконечности ледника Шеклтона. Иногда населенные ими «оазисы» не превышали по площади баскетбольную площадку.

Tullbergia mediantarctica — один из многочисленных видов крупной группы (подкласса) примитивных бескрылых родственников насекомых, называемой коллемболами (Collembola), или ногохвостками. Мало кто слышал об этих неприметных существах, хотя они буквально кишат в верхних слоях почвы и траве по всему свету. Живут эти миниатюрные создания почти во всех регионах нашей планеты, а несколько видов обитают и на участках свободной ото льда земли в глубине Антарктиды, где кроме скудных бактерий и микроскопических грибов почти нет никакой пищи.

Но каким образом Tullbergia mediantarctica и другие ногохвостки попали в холодные антарктические горы и как им удалось пережить здесь десятки ледниковых периодов? Эту загадку и пытаются разгадать ученые. По завершении в 2018 г. своей экспедиции Иэн Хогг и Байрон Адамс, биолог из частного Университета Бригама Янга, приступили к генетическому анализу обнаруженных экземпляров Tullbergia mediantarctica, а также других видов ногохвосток, собранных ими во время этого путешествия в Антарктиду. Результаты этих исследований, которые ученые обсуждали с автором настоящей статьи и которые будут позднее опубликованы в текущем году, несомненно, прольют новый свет на естественную историю этих удивительных существ. А это в свою очередь, возможно, заставит ученых переписать историю великих перемещений массивных ледяных щитов по континенту по мере похолодания и потепления климата на планете на протяжении миллионов лет. Кроме того, изучение Tullbergia mediantarctica и других подобных им организмов значительно расширяет наши представления о пределах выносливости живых существ, вновь и вновь заставляя убеждаться, что даже сложные формы жизни способны существовать в самых суровых условиях окружающей среды.

Иммигранты ледникового периода

Антарктида славится пингвинами и тюленями, но эти крупные животные живут главным образом только на побережьях континента и добывают корм (криль, рыбу и т.д.) в море. Во внутренней части континента, площадь которой превосходит совокупную территорию США и Мексики, эти «брендовые» антарктические существа жить не могут: примерно на 98% она покрыта толстыми ледяными щитами.

В начале XX в. ученые, однако, обнаружили, что в глубине Антарктиды, на расстоянии многих километров от побережий, имеются свободные ото льда участки земли, населенные разнообразными мелкими животными — ногохвостками, клещами, червями и крошечными бескрылыми комариками. Поскольку всем этим существам для жизни требуется вода, чаще всего они живут в небольших куртинках лишайников и мхов на северных склонах, которые летом круглые сутки освещаются лучами солнца, растапливающими снег и таким образом обеспечивающими животных влагой.

В 1964 г. ледник Шеклтона посетил энтомолог Кит Уайз, решивший выяснить, населяют ли животные один из самых уединенных уголков внутренней части Антарктиды. 13 декабря ученый вышел на лыжах из лагеря и, поднявшись на несколько километров вверх по леднику, достиг основания горы Спид. Вода, образовавшаяся в результате таяния снега, стекала со скалы, увлажняя почву у ее основания. Здесь Уайз обнаружил два вида ногохвосток — серую Antarctophorus subpolaris, которую он встречал в других местах планеты, и неизвестную науке Tullbergia mediantarctica с беловатой окраской.

На протяжении нескольких десятилетий после открытия Уайза ученые пытались воссоздать по разрозненным фрагментам историю ландшафта, где была найдена новая ногохвостка. Как показал анализ морских отложений, за последние 5 млн лет Антарктида пережила 38 ледниковых периодов. Во время этих похолоданий климата ее ледники утолщались и погребли под собой многие горные склоны, которые вновь обнажаются в наши дни. Температура воздуха тогда была на 5–10° C ниже, чем сегодня. По мнению большинства специалистов, «поднимавшиеся ледяные щиты стирали с лица земли почти все, что попадалось им на пути», — говорит Стивен Чоун (Steven Chown), полярный эколог из Университета Монаша в Мельбурне.

Ученые предполагают также, что после завершения ледниковых периодов ледники истончались и сползали вниз по склонам, обнажая горные пики.

В результате вершины скал мало-помалу заселялись различными видами животных, которые приплывали в Антарктиду из Патагонии, Новой Зеландии и Австралии с морскими течениями или «прилетали» сюда на лапах морских птиц. Эти животные-иммигранты, вероятно, сменяли виды, уничтоженные ледниками. С наступлением следующего ледникового периода животные-новоселы, по-видимому, также исчезали, а на смену им после очередного потепления прибывала новая волна животных-иммигрантов. Большинство экспертов полагали, что виды, встречающиеся в Антарктиде в какой-либо момент времени, не могли жить здесь дольше 20 тыс. лет.

Но в 2005 г. представления ученых изменились. Две независимые группы исследователей опубликовали результаты генетического анализа, противоречившие этой общепринятой точке зрения. Эколог из Британской антарктической службы Питер Конви (Peter Convey) совместно с Джулианой Аллегруччи (Giuliana Allegrucci) из Римского университета сравнили генетические последовательности у бескрылых комариков, обитающих в Антарктиде и Патагонии — южной оконечности Южной Америки. Основываясь на различиях этих последовательностей и фундаментальных представлениях о темпах их случайных «Мы не могли поверить собственным глазам!» — говорит Конви. Это означало, что антарктические бескрылые комары были отнюдь не иммигрантами, а потомками коренных жителей континента.

Биологи предположили, что мелкие членистоногие уцелели только потому, что жили в небольших изолированных бесснежных лощинах-оазисах, называемых Сухими долинами Мак-Мердо Изоляция в пять миллионов лет 68 млн лет назад Антарктиду покрывали пышные леса, населенные динозаврами и древнейшими млекопитающими. В то время она еще была соединена с Южной Америкой. Эти массивы суши образовывали последний рудимент некогда огромного суперконтинента Гондваны, от которого уже отделились Африка и Австралия. Примерно 35 млн лет назад Антарктида отсоединилась от Южной Америки и погрузилась в глубокую пучину ледяных холодов, уничтоживших здесь почти все живое.

Второе исследование, проведенное в 2005 г., показало, что некоторые виды антарктических ногохвосток появились на этом континенте задолго до последних ледниковых периодов. Хогг и его бывший аспирант Марк Стивенс (Mark Stevens), работавший тогда в Университете Уаикато в Новой Зеландии, провели анализ генных последовательностей с целью определить время, когда произошло разделение эволюционных путей нескольких видов антарктических ногохвосток и родственных им видов, обитающих в Австралии, Новой Зеландии и Патагонии. Согласно полученным данным, это случилось по меньшей мере 10–20 млн лет назад.

Эти и другие подобные открытия поставили ученых в тупик: они не могли объяснить, как таким крошечным существам удалось пережить столько суровых ледниковых периодов. Одни биологи предположили, что мелкие членистоногие уцелели только потому, что жили в небольших изолированных бесснежных лощинах-оазисах, называемых Сухими долинами Мак-Мердо. Эти природные комплексы расположены в северной части Трансан- тарктических гор в 850 км к северу от того места, где Хогг и Адамс обнаружили Tullbergia mediantarctica. Долины Мак-Мердо удивительным образом оставались свободными от снега и льда на протяжении последних 12 млн лет. По мнению других ученых, животные переживали ледниковые периоды поблизости от геотермальных источников в окрестностях немногочисленных вулканов, расположенных вдоль береговой линии континента. Не исключено, что, пережив ледниковый период в этих прибрежных укрытиях, животные затем каким-то образом перебирались вглубь Антарктиды и заселяли горы, соседствующие с ледником Шеклтона, и другие похожие места обитания.

Полученные позднее данные, однако, не подтвердили это предположение. Tullbergia me- diantarctica и другие животные «не водятся в других частях Антарктиды, — поясняет Адамс. — Их не встретишь около вулканов; нет их и на побережьях». Все это опровергает представление, что в прошлом они населяли эти отдаленные местообитания.

В период с 2006 по 2017 г. Хогг посетил более дюжины участков в Трансантарктических горах для сбора живых ногохвосток. Совместно с Адамсом, сопровождавшим его в некоторых поездках, ученый обнаружил пять видов этих существ, все из которых были известны науке и прежде. Но Tullbergia mediantarctica биологи встретили лишь в 2018 г. при посещении горы Спид.

Когда Хогг привез найденных ногохвосток в свою лабораторию, его сотрудники тут же принялись определять их генетические последовательности. Аспирантка Джемма Коллинз (Gemma Collins) секвенировала короткий сегмент ДНК каждого из этих животных, соответствующий гену белка (фермента), называемого цитохром C-оксидазой. Она потратила несколько месяцев на сравнение генетических последовательностей более чем 1,1 тыс. животных из разных мест, расположенных вдоль Трансантарктической горной цепи (некоторые из этих образцов были собраны годами ранее). Сравнение полученных результатов должно пролить свет на происхождение животных. Так, оно поможет ученым выяснить, произошла ли изоляция их популяций, населяющих различные местообитания, в результате расширения ледяных щитов или животные просто перебирались на новые территории по тонкому льду.

В самые теплые промежутки времени между ледниковыми периодами Западно-Антарктический ледовый щит, по-видимому, истончался и отступал, а шельфовый ледник Росса, покрывающий значительную часть моря Росса, возможно, исчезал вовсе. Оба эти события вполне могли позволить океану проникать вглубь континента вдоль горной цепи. Хогг предположил, что во время этих потеплений, когда обширные участки суши освобождались ото льда, крошечные животные, вероятно, расселялись по континенту и скрещивались с представителями изолированных популяций того же вида. Ногохвостки вполне могли расселяться и благодаря переносу морской водой. ««Попав на новое местообитание, – говорит Хогг, – животные могли задерживаться здесь на 50–100 тыс. лет, пока горные склоны не начинали вновь обрастать льдом».

Но, как показывают результаты генетического анализа, перемещения Tullbergia mediantarctica и упомянутых выше Antarctophorus subpolaris даже в периоды потеплений имели гораздо более ограниченный характер, чем было принято считать прежде. Оказалось, например, что две популяции Antarctophorus, представители которых были собраны с лишенных льда горных склонов по разные стороны ледника Шеклтона, похоже, не скрещивались между собой на протяжении 5 млн лет – и это несмотря на то, что расстояние, разделявшее эти популяции, составляло всего 10 км и соответствовало ширине ущелья, по которому перемещался ледник.

Как свидетельствуют геологические данные, за время особенно сильного потепления, происходившего 3–5 млн лет назад, Западно-Антарктический ледяной щит разрушался неоднократно. И когда океан проникал вглубь континента, ногохвостки, возможно, свободно перемещались по воде вдоль горной цепи. Они вполне могли пересекать десятикилометровую водную преграду и спариваться после этого с генетически отличающимися от них сородичами. Но популяции Antarctophorus этого не делали. Как показывают результаты генетического анализа, проведенного в лаборатории Хогга, сообщества Antarctophorus из окрестностей ледника Шеклтона не скрещивались с другой популяцией этих существ, обитающей в 160 км к северу, по меньшей мере 8 млн лет. Эти данные заставляют предполагать, что во времена сильного потепления, когда разрушился Западно-Антарктический ледяной щит, на Трансантарктических горах сохранялось достаточно много льда, чтобы препятствовать далеким перемещениям животных.

Еще сильнее поразили ученых результаты генетического изучения Tullbergia mediantarctica из окрестностей ледника Шеклтона: генетические последовательности у организмов из всех четырех мест оказались практически идентичными. «Похоже на то, что все они просто-напросто клоны», — говорит Адамс. А это может означать, что все эти животные – потомки одной-единственной пары особей, никогда не скрещивавшиеся с представителями других популяций.

Жизнь между молотом и наковальней

Ученые берут образцы почвы на трех склонах горы Спид Как Tullbergia mediantarctica удалось много миллионов лет существовать в ледовом плену Антарктиды и пережить здесь по меньшей мере 30 ледниковых периодов, не имея возможности перемещаться на значительные расстояния и спариваться с другими популяциями сородичей? Эта загадка становится еще более интересной если учесть, что все это время крошечные животные по сути дела были вынуждены ютиться на узкой полоске земли между смертельно опасным льдом и смертельно опасной коркой ядовитых солей.

Когда в 2018 г. Хогг и Адамс облетали на вертолете ледник Шеклтона, на глаза им часто попадалась едва заметные тонкие линии, тянувшиеся по обращенным к нему сторонам гор: примерно в двух сотнях метров над поверхностью льда цвет скал менялся – ниже этих линий он был светлее, а выше темнее. Эти линии представляют собой своего рода отметины, показывающие, какой высоты достигал уровень льда во время последнего ледникового периода, — результат тончайших различий в процессах окисления минералов на воздухе и под ледяным покровом.

Нетрудно представить себе, как по мере утолщения ледников животные были вынуждены перемещаться вверх по горным склонам, чтобы не попасть в ледяной плен. Но эта картина грешит одной нестыковкой: верховья гор насыщены ядовитыми химическими соединениями. Если перевернуть какой-нибудь камень выше «демаркационной линии» в окрестностях ледника Шеклтона или в какой-либо иной части Трансантарктических гор, почва под ним, скорее всего, будет покрыта беловатой коркой солей. «Это плохая соль. Никакого сравнения с целебной гималайской солью, – скептически замечает Адамс. – И не вздумайте пробовать эту дрянь на вкус — обожжете язык!»

Соль богата нитратами, токсичными для большинства живых существ. В большинстве частей света нитраты, выпадающие на землю с дождями, не накапливаются в почве, так как вымываются оттуда обильной дождевой водой. Но в таких засушливых местах, как Трансантарктические горы, они копятся тысячелетиями, и в конце концов их концентрация достигает здесь токсичного уровня. Кроме того, в высокогорьях накапливаются перхлораты – соединения хлорной кислоты, используемые сегодня в качестве дезинфицирующих средств и окислителей твердого ракетного топлива. Перхлораты вызывают тяжелое отравление и гибель самых разных животных.

Похоже, ногохвостки Tullbergia mediantarctica ютились на узеньких пригодных для жизни полосках земли шириной всего в несколько метров. Таким образом, пытаясь спастись от подступающих ледников, ногохвостки и прочая мелкая живность долгие тысячелетия были вынуждены существовать на узеньких полосках суши между «молотом» льда и «наковальней» ядовитых солей: если бы животные оставались на месте, они были бы погребены под слоем льда, а подъем вверх по горным склонам обернулся бы для них смертельным солевым отравлением. Вот почему Хогг и Адамс смогли обнаружить ногохвосток в горах только ниже «демаркационной линии». Впрочем, в разгар последнего ледникового периода эти места покрывал слой льда толщиной не менее 100 м, а потому на протяжении десятков тысячелетий они были совершенно непригодны для жизни столь сложно устроенных организмов, как Tullbergia mediantarctica. Где же скрывались эти существа?

Заново переписанная история

Гряда Трансантарктических гор берет начало примерно в 700 км к северо-западу от ледника Шеклтона и на протяжении многих сотен километров тянется вдоль западной береговой линии континента. Здесь, неподалеку от побережья моря Росса, находится одно из самых засушливых мест нашей планеты – практически лишенные льда и снега Сухие долины Мак-Мердо. Впрочем, в некоторых из них встречаются небольшие покрытые льдом озера, заполняемые летом талой водой. Глубина этих озер не превышает нескольких метров, но на некоторых высоких скалах, окружающих долины, имеются характерные отметины, оставленные древними песком и галькой. Они свидетельствуют о том, что в далеком прошлом некоторые из этих долин были заполнены на глубину в сотни метров водой, бурлящими потоками сбегавшей с окрестных гор. Эта картина, однако, далека от совершенства: обращенные к морю края сухих долин лишены каких-либо барьеров, которые могли бы удержать такую массу воды.

Ученые, однако, предполагают, что во время предыдущего ледникового периода Западно-Антарктический ледяной щит располагался на несколько сотен километров севернее по сравнению с его современным положением и преграждал выход воды из долин в море, что и сделало возможным образование крупных озер. Глубина одного из них, ледникового озера Уошберн, достигала 300 м.

В 1990-х гг. геолог из Университета Мэна Бренда Холл (Brenda Hall) проводила раскопки осадочных пород на высоких горных склонах, окружающих долину озера Уошберн, и собрала промерзшие образцы некогда росших здесь водорослевых сообществ. С помощью радиоуглеродного метода она датировала возраст водорослей, а, следовательно, и озера, в 13–23 тыс. лет, что приблизительно соответствует самому разгару последнего ледникового периода. По словам Холл, этот факт породил множество споров — ведь он означал, что ледники в то время таяли интенсивнее, чем в наши дни.

Поскольку климат тогда был холоднее, дать вразумительное объяснение этому обстоятельству ученые пока не могут. Согласно одной из теорий, окружающие Антарктиду моря в то время были покрыты льдом в большей степени, чем сегодня, что сокращало испарение воды и образование дождевых облаков. В результате снегопадов было меньше, а солнечного света, согревавшего темные склоны гор, больше. Это и усиливало таяние снега на высоких горных склонах, что, возможно, имело место на всем протяжении горной гряды, в том числе и в тех местах, где были найдены представители вида Tullbergia mediantarctica.

С этим явлением тесно связан феномен, называемый современными учеными «парниковый эффект в твердых телах». Большая часть падающего на ледник солнечного света отражается его снежной поверхностью. Но в Трансантарктических горах, где сильные сухие ветры способствуют испарению снега и льда, поверхность ледников нередко сплошь состоит из толстого относительно прозрачного льда. Солнечный свет может проникать в толщу этого льда на глубину в 1 м, согревая его и заставляя таять «изнутри». Гляциолог из Портлендского государственного университета Эндрю Фаунтин (Andrew Fountain) обнаружил, что этот процесс может происходить при темпера- туре воздуха до –10° C. Холл собственными глазами наблюдала это явление на высоких склонах Трансантарктических гор в 200 км к югу от ледника Шеклтона.

Для Хогга и Адамса все эти факты имеют огромное значение: они помогают объяснить, каким образом ногохвосткам, а также мелким червям, клещам и прочим животным удавалось переживать рядом с ледниками (например, Шеклтона) многочисленные ледниковые периоды. Вдоль кромки такой глыбы льда могла располагаться узкая, шириной всего в несколько метров, пригодная для жизни полоска земли, где время от времени скудные талые воды вымывали из почвы ядовитые соли, а также обеспечивали животных необходимой влагой. По мере наступления ледникового периода, когда лед медленно полз вверх по горным склонам, ногохвостки также перемещались вверх (со скоростью, возможно, не более 1 м в год), наталкиваясь по пути на пригодные для жизни полоски земли и на некоторое время задерживаясь на них.

Эти предположения звучат вполне правдоподобно, но требуют существенной доработки. Прежде всего Хоггу и Адамсу необходимо более строго привязать полученные генетические данные к хронологии таяния льда и разрушения антарктических ледников. Кроме того, нужно установить, прослеживается ли такая же закономерность для других видов животных. В настоящее время Хогг и Адамс и их сотрудники пытаются секвенировать ДНК того же самого гена цитохром C-оксидазы одного из видов клещей и одного из представителей круглых червей (нематод), найденных рядом с ледником Шеклтона и в других местах южной части Трансантарктических гор. Ученые надеются, что генетические последовательности помогут выяснить, как долго обитают здесь эти животные, как они перемещались по континенту в далеком прошлом и как им удалось сохраниться до наших дней.

Сейчас ясно одно: некоторые виды животных с успехом выживали на узеньких полосках земли по краям ледников. Когда ледники отступали, эти существа осваивали новые местообитания на ближайших горах. Но с наступлением следующего ледникового периода большинство популяций вымирали. «Шрамы», нанесенные этими жестокими превратностями судьбы, остались в ДНК Tullbergia mediantarctica. Тот факт, что все особи этого вида, обитающие в окрестностях ледника Шеклтона, обладают практически идентичными последовательностями генов, наводит на мысль, что в какой-то доисторический момент времени выжить удалось всего-навсего двум его представителям. А все его современные представители — далекие потомки этих двух везучих прародителей, которые, возможно, были перенесены бурей на подходящий для жизни клочок земли размером с баскетбольную площадку. «Вид Tullbergia mediantarctica фактически стоял на грани вымирания», — говорит Адамс.

Разумеется, из Антарктиды исчезли огромные сообщества растений и животных – отчасти во времена массовых вымираний видов, которые происходили на всем протяжении земной истории. Помогут ли ногохвосткам Tullbergia mediantarctica восстановиться современные потепление и увлажнение климата в Антарктиде? В январе 2020 г. Адамс вновь наведался в Сухие долины Мак-Мердо. Уровень воды в местных озерах повышается, почва становится более влажной, растет количество червей-нематод и прочей мелкой живности, обитающей в почве. Но число животных, которым удалось пережить по-настоящему холодные, засушливые и суровые времена, «уменьшается, а области их распространения сокращаются», — сетует Адамс. Возможно, этих старожилов вытесняют из Антарктиды пришельцы, более приспособленные к изменившимся условиям среды.

Ожидает ли такая же участь и Tullbergia me- diantarctica? «С учетом героического прошлого этих существ мне кажется, что с ними все будет в порядке, – говорит Адамс. — Но только в том случае, если им не придется бороться за существование с инвазивными видами».

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS