Дарвин всё-таки ошибся

Через 10 лет после великого «Происхождения видов» в развитие своей теории эволюции и естественного отбора Чарльз Дарвин опубликовал работу «Разнообразие одомашненных животных и растений». В ней уже не обсуждались особенности галапагосских ящериц или тропических птиц, зато в новом ключе получил развитие куда более древний вопрос «курицы и яйца».

Гений, чьё представление о генетике недалеко продвинулось от менделевского, большую часть своих выводов делал на основе феноменальной наблюдательности, зарисовок и сравнения строения разных видов. Так, он предположил, что домашняя курица произошла от красной джунглевой, более известной под названием банкивской, что и подтвердил опытами по близкородственному скрещиванию. Одомашнивание же произошло около 6 тысяч лет до н. э. в Китае и 5 тысяч лет назад в Индии.

В его теории этот вид стал центральным среди куриц, а самому животному принёс потрясающую популярность: вид стал самым распространенным среди других пернатых, изображенных на монетах разных стран – всего к нему прибегали 16 государств.

Шведы из Университета Уппсалы решили восстановить историческую справедливость и уточнить происхождение домашней курицы, но уже с помощью генетических методов.

Как и при исследовании распространения людей по планете или восстановлении филогенетической связи между разными видами, ученые исследовали количество мутаций в отдельных генах, объединяющих разные виды.

Объектом стал фермент, разрушающий каротиноиды пищи, придающие желтый цвет не только коже людей, но и меху кроликов, и, что главное для данной работы, ногам куриц. Если в остальных частях тела пернатых этот фермент синтезируется, каротиноиды разрушаются и кожа сохраняет розовый цвет, то в ногах активность гена подавляется, что и приводит к желтизне.

Ученые показали, что у современных домашних куриц регуляторный участок этого гена больше схож с серыми джунглевыми, тогда как большинство остальных исследованных генов – с красными джунглевыми.

Вероятнее всего, серая джунглевая курица была скрещена с первыми представителями одомашненных, и лишь потом они попали в Европу. Как полагают исследователи, желтый цвет ног понравился птицеводам и сыграл роль фактора отбора – правда, не совсем естественного.

Как отметил Грегер Ларсен из университетов Дарема и Уппсалы: «Дарвин в происхождении домашней собаки отметил несколько видов, тогда как курицы – всего один. Сейчас оказывается, что всё произошло наоборот». Это уже отнюдь не первый «промах» в работах Дарвина, но даже имена уточнивших его теорию эволюции вряд ли известны за пределами биологической общественности, в то время как имя английского гения и его портрет входят в любой учебник биологии.

Осколки жизни

В понедельник ученые из Университета Техаса в Остине и Объединенного астрономического центра в Хило на Гавайях рассказали об инфракрасных наблюдениях за двадцатью белыми карликами.

Белые карлики –
остатки нормальных звезд (массой до двух масс Солнца), которые в процессе эволюции сначала «раздуваются» до красного гиганта, но из-за недостатка массы не могут вспыхнуть сверхновой и сбрасывают свои оболочки, которые становятся планетарными туманностями. Ядро сжимается до размеров, сопоставимых с размерами Земли. Термоядерные реакции в карлике невозможны, и он медленно остывает. В таких звездах вещество является чрезвычайно уплотненным. Так, кубический сантиметр вещества звезды Сириус В, первого открытого белого карлика, весит 100 килограммов. Как доказал в 1930-х индийский физик Субрахманьян Чандрасекар, масса белого карлика не может быть больше 1,4 массы Солнца (за установление предела массы, получившего название предела Чандрасекара, индиец в 1983 году получил Нобелевскую премию по физике.

В последние годы многие теоретики задались вопросом: что станет с планетными системами за время превращения их звезд в карлики. Выяснилось, что на стадии красного гиганта и последующего сброса оболочки орбиты планет и других небесных тел (астероидов, комет) становятся неустойчивыми, что приводит к столкновениям. В итоге к моменту образования белого карлика вокруг него должен образоваться диск из осколков планетной системы.

До работы американских астрономов был известен всего лишь один белый карлик с подобным диском – GD29-38. Изучив 20 белых карликов, ученые, во-первых, подтвердили наличие осколочного диска у GD29-38, твердо установили наличие диска у карлика GD362, ранее «подозревавшегося» в подобном, а также обнаружили отчетливые следы диска у карлика GD56. Кроме того, весьма вероятно, что такой диск присутствует и у карлика WD1150-153.

Наличие осколочных дисков как минимум у одной пятой обследованных белых карликов говорит, во-первых, что такие диски – достаточно распространенное явление, а во-вторых, что планетные системы вокруг звезд солнечного типа – тоже не редкость.

Солнце также превратится в белого карлика.

Наше Солнце – довольно типичная звезда, говорят ученые. Оно относится к классу желтых карликов. Состоит звезда на 92,1% из водорода и на 7,8% из гелия, а оставшиеся 0,1% приходится на остальные элементы. Однако соотношение водорода и гелия постоянно меняется – каждую секунду в звезде выгорает примерно 700 млн тонн водорода. По многократно подтвержденным расчетам, при такой скорости выгорания водорода Солнце в своем современном состоянии проживет еще 5 млрд лет, после чего превратится в белого карлика.

Из-за будущего Солнца белые карлики – очень популярный объект исследований. В 2006 году группа индийских астрономов из Института астрофизики в Бангалоре установила, что экзотические гелиевые звезды, практически не содержащие водорода, формируются в результате слияния двух белых карликов.

А рентгеновская космическая обсерватория «Чандра», получившая свое имя в честь Чандрасекара, в 2005 году обнаружила двух белых карликов, обращающихся один вокруг другого всего за 321 секунду. И период обращения, по словам ученых, быстро сокращается. Сейчас расстояние между звездами системы J0806 всего 80 тысяч км, но в будущем звезды должны слиться. Этот объект может оказаться одним из самых мощных источников гравитационных волн в нашей Галактике, которые, возможно, ученые сумеют обнаружить в будущем.