Генетический анализ намекает на то, почему COVID-19 может испортить обоняние
Для многих людей одним из самых быстрых признаков того, что у них COVID-19, является потеря вкуса или обоняния. Теперь исследователи определили некоторые генетические варианты у людей, которые могут повысить вероятность того, что коронавирус может лишить их этих чувств.
В ходе исследования почти 70 000 взрослых с COVID-19 было установлено, что люди с определенными генетическими изменениями чаще теряют способность чувствовать вкус или запах, чем люди без этих изменений, сообщают исследователи в журнале Nature Genetics. Данные были получены от людей, которые прошли анализ ДНК в компании 23andMe, занимающейся генетическим тестированием, и сами заявили о наличии у них COVID-19.
Два гена, UGT2A1 и UGT2A2, которые помогают людям чувствовать запахи, находятся в области хромосомы 4, связанной с потерей чувствительности во время инфекции, обнаружили эпидемиолог Джени Шелтон из 23andMe и ее коллеги.
Оба гена производят ферменты, метаболизирующие вещества, называемые одорантами, которые создают характерные запахи.
Исследования показывают, что потеря обоняния, характерный симптом COVID-19, происходит из-за того, что инфекция проникает в клетки, поддерживающие запах, называемые сустентакулярными клетками. Возможно, что генетические варианты вблизи UGT2A1 и UGT2A2 могут влиять на то, как эти два гена включаются или выключаются, чтобы как-то повлиять на обоняние во время инфекции, говорит Шелтон.
Команда объединила потерю обоняния и вкуса в одном вопросе, поэтому исследование не может проанализировать, участвуют ли генетические варианты в потере одного чувства над другим.
«Когда вы теряете обоняние, зачастую сильно снижается и вкус, — говорит Шелтон. Вкус может пропасть и без потери обоняния.У некоторых людей обоняние сохраняется даже после того, как коронавирус покидает их организм, говорит Шелтон. Понимание того, как вирус лишает человека способности к обонянию, может помочь исследователям найти способы вернуть ее.
ß
Как выглядела бы Земля, если бы растаяли все ледники?
Эксперты по климату предупреждают, что любой скачок глобальной температуры выше 2 градусов Цельсия может привести к ужасным последствиям — от неизбежного повышения уровня моря до непредсказуемых погодных условий и засух.
«Это как смотреть, как тает статуя Свободы»
Огромные изменения внешнего вида ледников можно увидеть практически везде, а не только там, где их больше всего. Также в Национальном парке Глейшер в северо-западной части штата Монтана. Парк был создан в 1910 году и на тот момент включал в себя около 150 ледников. Сейчас их меньше 30, и площадь большинства из них сократилась на две трети. Темпы изменений показывают, что большинство, если не все, ледники на территории парка исчезнут в течение следующих трех десятилетий.
«Явления, которые обычно происходят в течение геологического времени, происходят в течение периода времени, эквивалентного продолжительности жизни человека. Это все равно, что наблюдать, как тает статуя Свободы», — сказал Дэниел Фагр из программы исследований глобальных изменений Геологической службы США, которого цитирует «National Geographic».
Знаменитые снега на Килиманджаро растаяли более чем на 80 процентов с 1912 года, а ледники в индийском регионе Гархвал отступают так быстро, что, по мнению ученых, большая часть центральных и восточных гималайских ледников может исчезнуть к 2035 году. — пишет «НГ», ведя репортаж из Национального парка Глейшер.
В начале июля в Канаде таяние снега и ледников в горах Британской Колумбии привело к разливу рек, возникла угроза наводнения. В докладе, подготовленном по заказу правительства Канады («Canada's Changing Climate Report»), говорится, что к концу XXI века ледники на западе Канады сократятся на 74−96 процентов.
Более трех лет назад прозвучали громкие предупреждения канадских ученых о том, что изменение климата приводит к таянию ледников в Британской Колумбии, Альберте и Юконе гораздо быстрее, чем когда-либо в истории. Из примерно 200 000 квадратных километров канадских ледников ¼ находится на западе страны, а остальные — в канадской Арктике. В то время предполагалось, что около 80 процентов ледников в горах Британской Колумбии и Альберты исчезнут в течение 50 лет.
Глобальное повышение температуры, таяние ледников и Балтийское море
Все это связано с повышением глобальной температуры, а явления, которые являются следствием этого, такие как таяние ледников или засухи, вызывают другие, например, повышение уровня воды (также и в Балтийском море), наводнения или мегапожары. В начале июля в Литтоне, Британская Колумбия, Канада, термометры побили рекорд — они показали 49,6 градусов по Цельсию. Они сопровождались пожарами разрушительной силы — более тысячи человек были вынуждены бежать из Литтона и его окрестностей, подавляющее большинство зданий и домов в городе сгорело.
Тема таяния ледников может показаться нам в Польше далекой и мало влияющей на нашу страну. Неоправданно. В начале апреля 2020 года. Институт метеорологии и водного хозяйства, ссылаясь на данные НАСА, отметил, что таяние льдов в восточной Антарктиде может дестабилизировать один из крупнейших в мире ледников, что в свою очередь поднимет уровень омниоцена на 1,5 метра. И это может иметь огромные последствия для существующих предположений и планов по защите побережья во всем мире, включая Польшу.
Институт указал на анализ спутниковых данных за последние 20 лет о леднике Денмана, который является одним из крупнейших ледников в Восточной Антарктиде — его длина составляет 20 км. Согласно выводам американских исследователей, западный язык Денмана отступил почти на 5 км в период с 1996 по 2008 год.
Этот процесс, однако, может ухудшиться. Западная часть ледника Денмана протекает через самый глубокий сухопутный каньон на Земле, спускаясь по меньшей мере на 3,5 км ниже уровня моря. В настоящее время каньон (известный как впадина Денмана) в основном отрезан от моря, но отступающий край ледника со временем приведет к тому, что океанские воды хлынут в его внутреннюю часть. Такой сценарий, по мнению ученых, может привести в движение неконтролируемый процесс разрушения территории. Это связано с тем, что дестабилизация линии заземления приведет к быстрому сползанию ледника в воду, что может привести к глобальному повышению уровня моря почти на 1,5 метра, описал Институт метеорологии и водного хозяйства весной 2020 года.
Профессор Мирослав Ментус, климатолог, физик, океанограф и географ, объяснил тогда, что если этот прогноз сбудется, то это повлияет на уровень Балтийского моря.
«Поэтому необходимо оценить этот риск в контексте метеорологической и гидрологической защиты польского побережья и планов наводнений с моря, а также последствий для качественного и биологического состояния Балтийского моря», — указал ученый.
ß
Отчасти осел, отчасти дикий осел: кунга — самый древний из известных гибридов, выведенных человеком
Лошади появились в этом регионе Азии только 4 000 лет назад, спустя столетия после их одомашнивания в России.
Однако в начале 2000-х годов десятки скелетов лошадей были извлечены из королевского погребального комплекса, датируемого 2600 годом до нашей эры, в Умм-эль-Марра на севере Сирии. Животные, чьи физические характеристики не совпадали ни с одним из известных видов лошадей, оказались «кунгасами» — похожими на лошадей животными, изображенными на картинах и упоминаемыми в глиняных табличках, предшествующих лошадям на много веков.
От мулов до лигров — список гибридных животных, созданных человеком, очень длинный. И, как оказалось, древний.
Познакомьтесь с кунгой, самым ранним из известных гибридных животных, выведенных людьми. Древняя лошадь из Сиро-Месопотамии существовала около 4 500 лет назад и представляла собой скрещивание осла и гемиппея, разновидности азиатского дикого осла, сообщают исследователи 14 января в журнале Science Advances.
«Они высоко ценились, были очень дорогими», — говорит палеогенетик Ева-Мария Гейгль из Института Жака Моно в Париже.
Гайгль и ее коллеги проанализировали геном кунги, или генетическую инструкцию, и сравнили его с геномами лошадей, ослов и азиатских диких ослов, включая гемиппа (Equus hemionus hemippus), который вымер с 1929 года. Мать кунги была ослом, а отец — гемиппом, что делает его самым древним свидетельством создания человеком гибридных животных. Мул 1000 года до н.э. в Анатолии, о котором та же исследовательская группа сообщила в 2020 году, является следующим древнейшим гибридом.
Гейгл считает, что кунги были созданы для военных действий, поскольку они могли тянуть повозки. По ее словам, ослов трудно уговаривать в опасных ситуациях, а азиатского дикого осла невозможно приручить. Но гибрид мог обладать теми качествами, которые искали люди.
Гейгл считает, что кунги были созданы для войны.
Соавтор исследования Э. Эндрю Беннетт, палеогенетик, работающий сейчас в Китайской академии наук в Пекине, сравнивает кунгасов с «биоинженерными военными машинами». Но поскольку загадка того, как были созданы кунгасы, была решена спустя столетие после гибели последнего гемиппея, «повторное создание этих животных невозможно».
ß
Вулканические лавины из породы и газа могут быть более разрушительными, чем считалось ранее
Лавины пепла, газа и камней, которые каскадом обрушиваются вниз во время извержений вулканов, могут быть даже опаснее, чем предполагали ученые.
По данным лабораторных и полевых измерений, в результате турбулентности в этих лавинах, известных как пирокластические потоки, образуются импульсы высокого давления. Это давление может быть гораздо сильнее и разрушительнее, чем обычно предполагают оценки опасности, сообщают исследователи 15 декабря в журнале Nature Communications.
Кроме того, в результате турбулентных извержений может возникнуть еще больше опасностей.
«Это не маленькая разница, — говорит Герт Лубе, вулканолог из Университета Мэсси в Палмерстон-Норт, Новая Зеландия. По его словам, обычные оценки опасности могут предполагать, что определенный поток выбьет только окна, «тогда как на самом деле давление настолько сильное, что разрушает стены здания».
Пирокластические потоки являются самой смертоносной вулканической опасностью, отчасти из-за давления, которое они создают. Из-за их бурного характера исследователям часто приходится оценивать среднее давление в потоках, разрушающих препятствия, с помощью компьютерного моделирования, основанного на измерениях геологических отложений, оставшихся после прошлых потоков.
Чтобы непосредственно изучить внутреннюю работу этих сил природы, Лубе и его коллеги воспроизвели уменьшенные версии потоков в экспериментах, измеряя такие разрушительные факторы, как скорость частиц, плотность и температуру потока. Это позволило команде рассчитать давление внутри потоков. Исследователи также проанализировали первые измерения давления в природных потоках, полученные в 2019 году, когда пирокластические потоки вырвались из вулкана Уакаари и поглотили набор инфразвуковых датчиков.
К удивлению исследователей, давление в потоках ритмично колебалось, поскольку вулканические частицы сгруппировались в каскадные волны и вихревые потоки. По словам Лубе, эти импульсы давления последовательно разрушали препятствия, как удары отбойного молотка. Иногда эти импульсы разбивали препятствия более чем в три раза сильнее, чем средние оценки давления, обычно предполагаемые при обычном моделировании опасных явлений.
Многие оценки опасности, вероятно, сильно недооценивают разрушительную силу пирокластических потоков, говорит Лубе. «Это большой тревожный сигнал».
ß
Дезинфицирующее средство из опилок уничтожает смертельно опасные микробы
Новое экологичное дезинфицирующее средство, изготовленное из опилок и воды, способно уничтожить более 99% некоторых болезнетворных микробов, включая сибирскую язву и несколько штаммов гриппа.
Широко распространенное использование некоторых дезинфицирующих средств может нанести вред окружающей среде. Например, хлорсодержащие средства, такие как отбеливатель, могут образовывать опасные побочные продукты при реакции с другими молекулами. Некоторые другие потенциально более экологичные дезинфицирующие средства основаны на соединении под названием фенол или его химических аналогах, но их производство может быть дорогостоящим и энергоемким.
Однако фенольные структуры в изобилии присутствуют в древесине, являясь частью больших, разветвленных молекул, из которых состоят клеточные стенки растений. Поэтому инженер-эколог Шиченг Чжан из Фуданьского университета в Шанхае и его коллеги задались вопросом, могут ли отходы опилок стать более экологичным источником противомикробных соединений.
Исследователи готовили смеси воды и опилок в течение часа под давлением и фильтровали их. Затем команда протестировала опилки на способность уничтожать микробы Staphylococcus epidermis, кожный микроб, который может вызывать инфекции у людей с ослабленным иммунитетом, и E. coli, кишечный микроб, который может вызывать заболевания пищевого происхождения. В зависимости от концентрации дезинфицирующего средства, оно может уничтожить более 99 процентов микробов, сообщается в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences от 18 января.
По словам исследователей, дезинфицирующее средство также успешно инактивирует вирусы сибирской язвы и гриппа. Оно также может быть эффективным против спор — спящей формы бактерий, которую трудно уничтожить. Эксперименты показали, что он может инактивировать споры обычно безвредной бактерии Bacillus subtilis.
Химический анализ показал, что суп на основе опилок содержит высокую концентрацию фенолоподобных соединений. Вероятно, обработка в скороварке разрушает молекулярные цепи древесины, высвобождая противомикробные фенольные молекулы.
Под микроскопом ученые увидели, что их дезинфицирующее средство повреждает клеточные стенки кишечной палочки и S. epidermis. По словам Чжана, фенольные соединения могут также повреждать белки и генетический материал бактерий и вирусов.
По словам Чжана, фенольные соединения могут также повреждать белки и генетический материал бактерий и вирусов.
ß
Интенсивная засуха или внезапные наводнения могут потрясти мировую экономику
Экстремальные осадки — будь-то сильная засуха или внезапные наводнения — могут катастрофически замедлить развитие мировой экономики, сообщают исследователи в журнале Nature. И это воздействие наиболее ощутимо для богатых, промышленно-развитых стран, считают исследователи.
Глобальный анализ показал, что эпизоды сильной засухи привели к самым большим потрясениям в экономической производительности. Но дни с сильными ливнями — такие, как в июле 2021 года в Европе — также привели к сильным потрясениям в экономической системе. Но самое удивительное, что экономика сельского хозяйства оказалась относительно устойчивой к такого рода потрясениям, говорит Максимилиан Котц, экономист-эколог из Потсдамского института исследования воздействия на климат в Германии. Напротив, два других сектора бизнеса — производство и сфера услуг — пострадали больше всего.
В результате от экстремальных осадков больше всего пострадали не те страны, которые, как правило, беднее и зависят от сельского хозяйства, а самые богатые государства, экономика которых в большей степени связана с производством и сферой услуг, таких как банковское дело, здравоохранение и развлечения.
Хорошо известно, что повышение температуры может отрицательно сказаться на экономической производительности, например, в результате потери рабочих дней или посещения врачей. Экстремальная жара также оказывает явное влияние на поведение человека. Однако то, какое влияние на мировую экономику могут оказать вызванные изменением климата сдвиги в количестве осадков, не так однозначно.
Отчасти это объясняется тем, что предыдущие исследования, рассматривающие возможную связь между количеством осадков и производительностью, фокусировались на изменениях в годовом количестве осадков, что «является слишком грубым периодом для описания того, что на самом деле происходит [в] экономике», — говорит Котц. Такие исследования показали, что большее количество осадков в определенном году в основном благоприятно, что имеет смысл, поскольку наличие большего количества воды полезно для сельского хозяйства и других видов деятельности человека, добавляет он. «Но эти выводы в основном касались экономик, зависящих от сельского хозяйства, и более бедных стран».
В новом исследовании Котц и его коллеги рассмотрели три временных шкалы — годовые, месячные и ежедневные осадки — и изучили, что происходило с экономическим производством в те периоды времени, когда количество осадков отклонялось от средних исторических значений. В частности, говорит Котц, они ввели два новых показателя, которые не рассматривались в предыдущих исследованиях: количество дождливых дней, выпадающих в регионе за год, и экстремальные ежедневные осадки. Затем группа исследовала эти факторы по 1554 регионам мира — включая множество субрегионов в 77 странах — с 1979 по 2019 год.
Различия в том, какие регионы страдают больше всего, «противоречат общепринятому мнению» — и некоторым предыдущим исследованиям, — что сельское хозяйство уязвимо к экстремальным осадкам, пишет Синь-Чжун Лян, ученый-атмосферист из Мэрилендского университета в Колледж-Парке, в комментарии в том же номере журнала Nature. Исследователям, возможно, потребуется включить в будущие оценки другие факторы, такие как: стадии роста культур, дренаж земли или ирригация, чтобы действительно понять, как эти экстремальные явления влияют на сельское хозяйство, пишет Лян.
«Для нас это тоже было неожиданностью, — говорит Котц. Хотя в исследовании не делается конкретных попыток ответить на вопрос, почему так пострадали производство и сфера услуг, это имеет интуитивный смысл, говорит он. Наводнения, например, могут повредить инфраструктуру и нарушить работу транспорта, что может распространиться по цепочкам поставок. «Вполне возможно, что эти вещи могут быть наиболее важны в обрабатывающей промышленности, где очень важна инфраструктура, или в сфере услуг, где человеческий опыт в значительной степени диктуется этими повседневными аспектами погоды и осадков».
Включение ежедневных и ежемесячных экстремальных значений осадков в этот тип анализа было «важным нововведением», поскольку оно выявило новые экономические уязвимости, говорит Тамма Карлетон, экономист-эколог из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, которая не принимала участия в новой работе. Однако по словам Карлетон, «выводы, сделанные в статье, еще не являются окончательными в отношении того, кто и почему наиболее уязвим, и вместо этого поднимают множество важных вопросов для будущих исследований».
Экстремальные осадки, включая засуху и ливни, будут происходить чаще по мере повышения глобальной температуры, отметила в августе Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата. Выводы исследования, по словам Котца, являются еще одним суровым предупреждением для промышленно-развитого, богатого мира: вызванное человеком изменение климата будет иметь «большие экономические последствия».
ß
Интерактивная карта показывает, где находился ваш город, когда на Земле были динозавры
Земле около 4,5 миллиардов лет. Таким образом, 750 миллионов лет — это лишь малая часть возраста нашей планеты. Однако за такой период многое может измениться.
Карта Древней Земли позволяет вернуться на 750 миллионов лет назад и увидеть, как выглядели континенты в те времена.
300 миллионов лет назад мир состоял только из одного континента — это была Пангея. 200−150 миллионов лет назад суперконтинент начал раскалываться на две части: северную Лавразию и южную Гондвану.
Цифровое изображение земного шара древних времен позволяет увидеть, где находился бы ваш родной город до 750 миллионов лет назад, за 150 миллионов лет до появления первых многоклеточных организмов.
Ученый Ян Вебстер создал цифровой глобус, используя данные с платформы G-Plates.
Древняя Земля — карта изменений Земли
Цифровой глобус состоит из 91 палеогеографической карты, охватывающей фанерозойский и поздний неопротерозойский периоды, иллюстрирующей древнюю конфигурацию океанов и континентов, а также такие важные особенности, как горы и мелководные моря.
Некоторые ученые считают, что примерно через 300 миллионов лет земные плиты воссоединятся и образуют суперконтинент, который они назвали Амазонией.
ß
Что прошлое вулкана Тонга говорит нам о том, чего ожидать дальше
15 января подводный вулкан в островном государстве Тонга извергся со взрывной силой ядерной бомбы, и, возможно, это еще не конец.
Извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Ха'апай в южной части Тихого океана привело к тому, что грибовидное облако пепла и пыли поднялось в атмосферу на высоту не менее 20 километров, а по одним оценкам, возможно, и 39 километров.
Взрыв вызвал ударные волны, которые спустя неделю все еще прокатываются по атмосфере.
Сила взрыва также вызвала редкое вулканическое цунами, которое пронеслось по океану, затопив густонаселенный остров Тонгатапу в 65 километрах от места извержения, заставив жителей бежать на возвышенности. В результате извержения и цунами погибли по меньшей мере три человека.
Вулкан может вернуться к периоду покоя после того, как выпустит свою ярость. Но может и не вернуться. Исследователи, изучавшие историю извержений Хунга-Тонга-Хунга-Ха'апаи, зафиксированную в слоях затвердевшего пепла и фрагментах вулканической пемзы, говорят, что этот вулкан имеет тенденцию взрываться каждые тысячу лет или около того — и не один раз, а несколькими импульсами.
По словам Шейна Кронина, вулканолога из Оклендского университета в Новой Зеландии, сейчас очень трудно сказать, произойдет ли это на этот раз, и если да, то когда. Он вместе с коллегами собирает информацию о вулкане, чтобы помочь в оказании помощи и предсказать, что может произойти дальше.
«Время покажет, и ближайшие несколько дней могут многое нам рассказать», — говорит он.
На Тонга нет действующих сейсмометров, а связь с островным государством по-прежнему в значительной степени нарушена из-за пеплопадов и наводнений. Но с помощью спутниковых снимков Кронин и другие специалисты внимательно наблюдают за регионом, ища изменения в форме или высоте вулкана или другие индикаторы, которые могут сигнализировать о том, что магма может снова начать движение.
На данный момент бурное прошлое вулкана может дать некоторые подсказки относительно его будущего.
Еще до недавнего извержения большая часть вулкана, включая кальдеру, или центральный кратер, была затоплена; теперь она погрузилась еще дальше. Но по краям кратера находятся два небольших необитаемых острова — Хунга-Тонга и Хунга-Хапаи. Когда-то они возвышались над водой на сто метров или около того. Именно там после небольшого извержения 2014−2015 годов образовался новый вулканический конус, по сути, соединивший два острова. Это послужило местом приземления для Кронина и его коллег, которые отправились туда в 2015 году и обнаружили скрытую историю Хунга-Тонга-Хунга-Ха-Хапаи.
Кронин поговорил с Science News о недавнем извержении, о том, почему цунами было таким необычным, и о том, как он и его коллеги пытаются собрать воедино историю вулкана.
— Что происходит после извержения? Спутниковые снимки показывают облако диоксида серы от вулкана над Тихим океаном. Что происходит после извержения?
— Да, шлейф вытянулся очень далеко на северо-запад. Он находится довольно высоко в атмосфере, на высоте более 25 километров. Так что он останется там на некоторое время, не настолько долгое, чтобы оказать долгосрочное влияние на климат, но определенно достаточное, чтобы вызвать кислотные дожди [в регионе].
— Каковы некоторые из опасностей, связанных с осадками пепла?
— [Судя по спутниковым фотографиям, многие острова Тонга] серые и покрыты пеплом. С воздуха это очень трудно определить, но толщина пепла не превышает нескольких сантиметров. Это означает, что риск обрушения зданий невелик. Самая большая проблема — это урожай, потому что пепел прилипает к растениям, и они могут погибнуть.
Вторичная проблема — питьевая вода: В пепле содержатся соли, которые растворяются в воде и делают ее кислой. Около 50 процентов тонганцев получают воду из дождевых источников, расположенных на крышах. Вкус и запах неприятны, и это может вызвать расстройство желудка, но она не ядовита, поскольку не содержит высоких концентраций тяжелых металлов.
— Большая часть земли, которую вы нанесли на карту в 2015 году, сейчас находится под водой. Каково это — осознавать, что этого места больше нет?
— Это немного грустно. Удивительно, насколько изменчивы эти вулканические ландшафты. Возможно, этот случай еще не дошел до меня, потому что я был так занят его последствиями. Мы до сих пор рассматриваем все фотографии изменений. Кажется, что вся вершина вулкана просто опустилась вертикально, по крайней мере, на 10 метров; только верхушки островов [Хунга-Тонга и Хунга-Хапаи] теперь находятся над уровнем моря.
— Была ли под кальдерой большая магматическая камера, которая опустела и обрушилась, сбросив все вниз?
— Это была бы моя интерпретация. Некоторые другие вулканологи говорят, что доказательств пока нет, и что [наблюдаемый объем извергнутой магмы] был довольно мал. Но взрыв произошел, возможно, на 250 метров ниже уровня моря. У вас есть материал, извергающийся вверх, но также много того, что, вероятно, ушло в сторону.
— Когда вы поняли, что вулкан может быть больше и взрывоопаснее, чем предполагалось по результатам извержения 2014−2015 годов?
— Ну, мы знали, что там есть вулкан больше [чем просто конус], мы просто не знали, какой он формы. Мы взяли с собой многолучевую систему картирования морского дна, думая, что попытаемся нанести на карту подводную форму нового конуса.
Пока мы ехали [по морю] с многолучевой системой, мы начали видеть множество других маленьких подводных вулканических конусов. Мы подумали: «Ух ты, посмотрите на это!» А потом поняли, что все они находятся в глубоком бассейне глубиной около 150 метров. На самом деле все эти маленькие конусы находились внутри одной большой подводной кальдеры, около 6 километров в поперечнике.
[Тем временем] я провел много времени, рассматривая ряд [вулканических] отложений на Хунга-Тонга и Хунга-Хапаи. Было ясно, что они образовались в результате гораздо более бурных процессов, [чем те, что сформировали новый конус. Эти отложения] были игнимбритами: Они были горячими, сваренными вместе и содержали древесный уголь, который мы использовали для определения года события: 1100. Затем, под слоем почвы, была обнаружена еще одна серия очень похожих отложений [датируемых примерно 200 годом].
— То есть, по сути, вы поняли, что каждые тысячу лет или около того происходила серия мощных извержений?
— Да. И, вероятно, под этим массивом было еще две или три серии отложений.
— Вулканы океанических островов, такие как Килауэа, обычно не очень взрывоопасны; их базальтовая магма, как правило, менее густая и газообразная. Так что же произошло здесь?
— Мы не знаем состав этого извержения, потому что у нас еще нет образцов материала. Но все остальные образцы, которые мы брали с этого вулкана, на самом деле довольно скучны — это все базальт, более или менее одинакового состава, как во время небольших утечек магмы, так и во время крупных взрывных событий. Мы знаем, что здесь произошло.
Главное отличие крупных взрывных событий заключается в том, что магма, возможно, имела немного больше времени пребывания [в магматической камере], что позволило ей накопить больше газа. [Когда магма поднимается к поверхности и давление снижается, газы в ней расширяются, придавая магме потенциально взрывную силу].
Когда вокруг много воды и газообразная магма быстро устремляется в океан, возможны и взрывы. В результате взаимодействия фрагментов горячей магмы с холодной морской водой морская вода превращается в пар, что придает взрыву большую энергию. Мы называем это фреатомагматическим извержением.
— Это довольно необычно, когда вулкан производит цунами, не так ли?
— Да, было много дискуссий о том, почему цунами было таким энергичным. Трудно создать достаточно энергии с помощью вулканов [потому что они, в отличие от землетрясений, не имеют достаточно больших размеров и не перемещают достаточно воды для создания мощного цунами].
Даже если учесть весь 6-километровый диаметр подводного кратера и то, что он опускается на 10 или даже 100 метров, это все равно очень маленькая площадь. Это относительно небольшой объем воды, который будет вытеснен, чтобы вызвать цунами.
Я думал об этом последние несколько дней, пытаясь объяснить передачу энергии от вулкана к волнам. Во время взрывного извержения происходят процессы, в результате которых материал взлетает вверх, образуя основную колонну извержения. Но когда мы находимся близко к уровню моря или даже под водой, под водой также образуются очень плотные столбы извержения, которые могут разрушаться и распространяться в боковом направлении.
Так что в итоге можно получить эти направленные вбок потоки, состоящие из смеси горячих частиц породы, воздуха и капель воды, стекающих по флангам вулкана. И мы никогда их не увидим, потому что они находятся под волнами. [Эти потоки] потенциально являются механизмом для гораздо большего дополнительного объема и для большой боковой энергии, которые могут создавать цунами. В этом отношении это очень необычные цунами.
— Вулкан совершил несколько небольших извержений 30 декабря и 13 января. Вы ожидали новых извержений?
— Конечно, я следил за ним как ястреб. После события 30 декабря мы бросились искать изображения, чтобы попытаться понять, что происходит.
В 2014—2015 годах извержение имело несколько небольших всплесков у основания [вулкана], несколько струй, эффектных на вид, но в основном имевших локальное значение. События 30 декабря и 13 января были более вертикальными, с довольно приличными шлейфами, более мощными с точки зрения взрывной энергии, и, очевидно, давление росло, и к 15-му числу эта сдерживаемая, богатая газом магма была готова к извержению.
Кроме того, извержение 2014−2015 гг. было более интенсивным.
— Итак, главный вопрос: Чего мы можем ожидать дальше?
— Нам не на что опираться. Ни вблизи этого вулкана, ни в Тонга нет сейсмографов, что является настоящей проблемой. Все наблюдения до сих пор велись с лодки или с помощью этих аэрофотоснимков. Трудно делать какие-либо прогнозы.
Так что [вулканологи] придумали три возможных сценария — малый, средний и крупный, основанные на геологическом фоне. Крупный сценарий заключается в том, что извергается сконцентрированная магма с газовым зарядом, которая вызвала очень большой взрыв и изменила форму верхней части вулкана. Таким образом, если новая магма быстро придет на свое место и попадет в это действительно нестабильное сооружение, это может привести к дальнейшим взрывным извержениям, а также к потенциальному обрушению флангов [что может вызвать новые цунами].
Средний сценарий: новая магма есть, но [любые] новые трещины во флангах вулкана означают, что магма может дегазироваться [снижается вероятность взрыва] до извержения. Однако взаимодействие магмы с водой все равно будет иметь место, и есть вероятность появления небольшого шлейфа извержения и, возможно, небольшого цунами.
Маленький сценарий заключается в том, что будет немного остаточной активности, несколько небольших водно-магматических событий, а затем все затихнет. Сейчас мы не наблюдаем значительных возмущений или изменения цвета воды на снимках с воздуха, что, по-видимому, указывает на то, что все затихает.
Время покажет, а мы будем наблюдать.
ß
«Люк» из мышц и жира помогает ластоногим китам есть, не подавившись
Некоторые из самых крупных китов в мире питаются, прорываясь сквозь воду с широко открытым ртом.
Ученые давно задаются вопросом, как эти животные выдерживают огромное давление воды, врывающейся в их горло, не захлебываясь и не утопая. Пробка из мышц и жира, найденная в задней части рта ластоногих китов, может дать подсказку.
Пробка перекрывает канал между ртом финвала и его глоткой — входом в дыхательный и пищеварительный тракты. Эта пробка, по-видимому, предотвращает попадание воды в легкие и желудок кита, когда он делает выпад, и может объяснить, как все киты, кормящиеся выпадами, едят, не подавившись, сообщают исследователи 20 января в журнале Current Biology.
«Считайте [пробку] люком», — говорит Келси Гил, морской биолог из Университета Британской Колумбии в Ванкувере. «Она всегда закрыта, пока мышечная активность не вытащит ее наружу».
Гил и ее команда обнаружили пробку после изучения глотки 19 финвалов (Balaenoptera physalus), найденных на исландской китобойной станции. Поскольку финвалы — огромные едоки и могут весить до 100 метрических тонн, что соответствует размеру среднего пассажирского самолета, было проще работать только с глоткой.
«Даже тогда нам пришлось использовать вилочный погрузчик, чтобы перенести глотку в лабораторию. Она может весить несколько сотен фунтов», — говорит Гил.
После того, как образцы оказались в лаборатории, она и ее команда манипулировали различными структурами в глотке, чтобы увидеть, как они могут двигаться, и смотрели, в каком направлении идут мышечные волокна в глотке китов, чтобы понять, как ведут себя мышцы при сокращении.
Когда кит заглатывает воду, давление приводит к тому, что пробка создает плотное уплотнение в глотке кита. Затем, когда рот наполнен водой и добычей, плавниковый кит выталкивает воду через свои китовые пластины, прежде чем проглотить. Глотательный рефлекс, вероятно, активирует мышцу, которая подтягивает пробку к верхней части глотки, блокируя верхние дыхательные пути и позволяя добыче проскользнуть в пищеварительный тракт. По словам ученых, пробка, которая, по-видимому, является уникальной среди млекопитающих, может объяснить, как другие кормящиеся выпадом животные едят, не захлебываясь водой.
«Открытие «ротовой пробки» отвечает на давний вопрос о том, как киты могут одновременно защищать свои дыхательные пути и широко открывать рот, чтобы поглощать воду с добычей, — говорит Сара Форчун, эксперт по крупным китам из Университета Далхаузи в Галифаксе, Новая Шотландия, которая не принимала участия в исследовании. По ее словам, это также помогает нам лучше понять адаптации, которые позволили некогда наземным млекопитающим эволюционировать обратно в морских обитателей.
Свежие комментарии