Вкус Солнца. Маленькие чудеса необъятной Вселенной

Изучая прошлое с точки зрения генетики, мы можем определить «ближайшего общего предка» (англ. MRCA — most recent common ancestor) — ближайшего по времени представителя вида, от которого произошли напрямую все другие организмы. Если проанализировать людей в одной только Европе, то их общий предок жил от 400 до 600 лет назад. Общий предок всех людей, кто сейчас живет на Земле, по некоторым подсчетам, жил около 3000 лет назад.

Можно заглянуть еще дальше в прошлое и приблизительно определить матрилинейного (по женской линии) и патрилинейного (по мужской линии) общего предка. Предка женского пола называют «митохондриальной Евой», и она была определена по данным митохондриальной ДНК. Этот тип ДНК почти исключительно характерен для стороны матери и практически не меняется в ходе появления новых поколений. Считается, что митохондриальная Ева жила около 200 тысяч лет назад. Мужской предок известен как «Y-хромосомный Адам». Его след был определен по Y-хромосоме, которая передается между мужчинами и не подвержена рекомбинации. Считается, что Y-хромосомный Адам жил в период от 237 тысяч до 581 тысячи лет назад.

Пока неясно, какой смысл черпают в этом генеалоги. До сих пор существуют противоречивые теории о распространении человеческого вида на планете: то ли митохондриальная Ева и ее потомки произошли из Африки и вытеснили все другие типы людей («африканская» теория), то ли мы заселяли земной шар параллельно, распространяясь по разным регионам. Это непростой вопрос, поскольку создание карты человечества с опорой на понятие митохондриальной ДНК еще не завершено, а методы датирования окаменелостей, которые используют для установления временных рамок человека, не отличаются системностью. Похоже, точнее всего это сформулировал генетический антрополог Джон Хокс, который сказал, что «нас ждет масштабная реорганизация науки о происхождении человека».

Если наши незаметные различия — это большое откровение, то наше сходство — тем более: вашей ДНК все равно, что написано у вас в паспорте. Ее интересует лишь медленное и упорядоченное биологическое развитие. Мы до сих пор делим территории, устанавливаем границы и горячимся на тему культурных различий — все это с позиции генетики кажется странным, устаревшим и решительно нецивилизованным.

Ясно, что мы еще не до конца разобрались, как нам жить.

Я буду там, где синева

Трудно найти человека, который равнодушен к голубому цвету, и, конечно, ему пришлось бы непросто: 71% поверхности Земли покрыт сверкающей соленой водой, а небо нередко имеет чудесный лазурный оттенок. Учитывая, как широко распространен этот цвет, странно понимать, что на протяжении большей части истории человечества (за исключением египтян) у нас даже не было слова для его обозначения.

На самом деле в природе голубой цвет на удивление неуловим: растения с большим количеством антоцианов в составе и правда окрашены в голубой (хороший пример — черника), а вот подавляющее большинство живых существ этот пигмент не производят. По этой причине синяя окраска животных чаще всего обусловлена не наличием голубого пигмента, а иризацией — избирательным отражением (подробнее о свете в разделе «Ужасно прояснительно»).

Явление, известное как «рассеяние Рэлея», лежит в основе и окраски североамериканской птицы Cyanocitta cristata (она же — голубая сойка), и небесной синевы. Перья голубой сойки содержат меланин и казались бы черными, если бы не крошечные воздухоносные мешочки, которые рассеивают свет, — поэтому нам кажется, будто оперение этой птицы переливается бесконечными оттенками синего. А когда мы пристально смотрим на небо, то наблюдаем, как солнечный свет входит в атмосферу Земли и сталкивается с частицами в воздухе. По сравнению с другими цветами, содержащимися в свете, синий имеет меньшую длину волны и, следовательно, рассеивается больше. Результат этого рассеяния? Голубые небеса!

Океан кажется синим по той же самой причине: молекулы воды поглощают красные, желтые и зеленые волны, а волны синего спектра отражают. При этом цвет может отклоняться в сторону зеленого или даже красного, когда свет отражается от частиц или осадка в воде. Но еще сильнее на цвет океана влияет фитопланктон — крошечные организмы, которые не только содержат хлорофилл и осуществляют фотосинтез, но и отражают зеленую часть спектра, а значит, вода в тех регионах, где они живут, выглядит намного зеленее, чем там, где их мало (как в чистых водах Карибского бассейна).

Берлинская лазурь, темно-синий, кобальтовая синь. Можно закрыть глаза, но синева останется в душе.

Отношения на расстоянии

Трудно вообразить, как велики расстояния между звездами. Измеряя эти космические дистанции, астрономы используют такие параметры, как расширение Вселенной, цвет звезд (видимый цвет позволяет судить об их температуре поверхности и возрасте) и различные степени яркости. Но чаще всего астрономы используют то, что называется параллаксом.

Параллакс — это просто воспринимаемое различие в положении объекта, когда кажется, что объект изменил свое местоположение только потому, что мы изменили свое. Например, если держать карандаш перед лицом и смотреть на него то левым, то правым глазом, нам покажется, что карандаш смещается.

Особое движение и изменение положения звезд по сравнению с их фоном и отдаленными объектами называется звездным параллаксом. Это один из самых старых способов измерить расстояние в космосе. Астрономы отмечают положение звезды, а через шесть месяцев возвращаются к ней, чтобы измерить ее смещение (этот метод включает в себя множество треугольников).

Термин «параллакс» зашифрован в слове «парсек» — единице измерения, эквивалентной 3,26 светового года (или 31 триллиону километров). Это один из оптимальных способов измерения расстояний в космосе, но из-за величины дистанций даже парсеки приходится использовать кратно, когда речь идет об объектах за пределами Млечного Пути. Для объектов, которые расположены относительно близко к нашей Галактике, можно использовать килопарсеки. Для большинства других галактик применяются мегапарсеки, а для совсем удаленных галактик и большинства квазаров (подробнее в разделе «Самые светлые объекты в наблюдаемой Вселенной») — гигапарсеки (1 миллиард парсеков). Край видимой Вселенной — так называемый «горизонт частиц» — находится на расстоянии более 14 гигапарсеков, или более 45 миллиардов световых лет.

Точность земных телескопов ограниченна: они позволяют наблюдать звезды на расстоянии до 100 парсеков, поскольку атмосфера Земли влияет на четкость изображения. Хорошо, что космические телескопы не имеют таких ограничений и измеряют расстояния до объектов и между ними гораздо точнее, чем мы со своими приземленными наблюдениями.

Точные (или «прямые») расстояния измеряются в астрономических единицах, или AU, которые равны расстоянию между Землей и нашим Солнцем. Этот метод можно применить только к объектам, которые находятся не далее чем 1000 парсеков от нас. Все остальные расстояния рассчитываются при помощи комплекса методов, поскольку все методы связаны между собой и влияют друг на друга, — в совокупности это называется лестницей космического расстояния (или внегалактической шкалой расстояний).

Короче говоря, это заставляет человека чувствовать себя точно, измеримо и неимоверно крошечным.

Облака разобьют ваше сердце