Будущее сферы космических технологий обещает быть настолько интересным, что очень хотелось бы верить в то, что все мы сможем дожить хотя бы до начала реализации тех идей и миссий, о которых сегодня поговорим. Некоторые представленные здесь концепты выглядят как вполне логичный шаг развития в правильном направлении, другие же кажутся совершенно безумными и даже самоубийственными идеями. Однако и у первых, и у вторых есть реальный шанс.

Магнитный космический поезд Startram

Проект предложенной системы космических запусков Startram, для старта строительства и реализации которого потребуется, по предварительным меркам, около 20 миллиардов долларов, обещает возможность доставки на орбиту грузов весом до 300 000 тонн с очень демократичной ценой в 40 долларов за килограмм полезной нагрузки. Если учесть, что в настоящий момент стоимость доставки 1 кг полезной нагрузки в космос составляет в лучшем случае 11 000 долларов, проект выглядит весьма интересным.

Для реализации проекта Startram не потребуются ракеты, топливо или ионные двигатели. Вместо всего этого здесь будет использоваться технология магнитного отталкивания. Стоит отметить, что концепт поезда на магнитной подушке далеко не нов. На Земле уже функционируют составы, которые двигаются по магнитному полотну со скоростью около 600 километров в час. Однако на пути всех этих маглевов (использующихся преимущественно в Японии) находится одно серьезное препятствие, которое ограничивает их максимальную скорость. Для того чтобы такие поезда смогли раскрыть свой полный потенциал и достигать максимально возможной скорости, нам необходимо избавиться от атмосферного воздействия, которое замедляет их движение.

Проект Startram предлагает решение этого вопроса путем строительства длинного навесного вакуумного тоннеля на высоте около 20 километров. На такой высоте сопротивление воздуха становится менее выраженным, что позволит производить космические запуски на гораздо более высоких скоростях и с гораздо меньшим сопротивлением. Космические аппараты в буквальном смысле будут выстреливаться в космос, без необходимости в преодолении атмосферы. Строительство такой системы потребует около 20 лет работы и инвестиций на общую сумму в 60 миллиардов долларов.

Ловец астероидов

Среди любителей научной фантастики в свое время жарко горели споры об антинаучном способе и явно недооцененной сложности посадки на астероид, показанной в знаменитом американском фантастическом триллере «Армагеддон». Даже в NASA как-то отметили, что нашли бы вариант получше (и реальней), чтобы попробовать спасти Землю от неминуемой гибели. Более того, аэрокосмическое агентство недавно выделило грант на разработку и строительство «ловца комет и астероидов». Космический аппарат специальным мощным гарпуном будет цепляться к выбранному космическому объекту и за счет силы своих двигателей оттягивать эти объекты от опасной траектории сближения с Землей.

Кроме того, аппарат можно будет использовать для ловли астероидов с прицелом дальнейшей добычи полезных ископаемых на них. Космический объект будет притягиваться гарпуном и отводиться в нужное место, например, на орбиту Марса или Луны, где будут располагаться орбитальные или наземные базы. После чего к астероиду будут отправляться группы добычи.

Солнечный зонд

Как и на Земле, на Солнце тоже есть свои ветра и шторма. Однако в отличие от земных, солнечные ветра способны не просто испортить вашу прическу, они способны вас в буквальном смысле испарить. На многие вопросы о Солнце, ответов на которые нет до сих пор, по мнению аэрокосмического агентства NASA, сможет ответить «Солнечный зонд», который отправится к нашему светилу в 2018 году.

Космический аппарат должен будет приблизится к Солнцу на расстояние около 6 миллионов километров. Это приведет к тому, что зонду придется испытать на себе воздействие радиационной энергии такой мощности, какую не испытывал ни один рукотворный космический аппарат. Защититься от воздействия губительной радиации зонду, по мнению инженеров и ученых, поможет карбоно-композитный тепловой экран толщиной 12 сантиметров.

Однако NASA не может просто направить зонд сразу к Солнцу. Космическому аппарату придется сделать как минимум семь орбитальных пролетов вокруг Венеры. А на это у него уйдет около семи лет. Каждый оборот будет ускорять зонд и подстраивать траекторию для правильного курса. После последнего облета зонд направится к орбите Солнца, на расстояние 5,8 миллиона километров от его поверхности. Таким образом он станет наиболее приближенным к Солнцу рукотворным космическим объектом. Нынешний рекорд принадлежит космическому зонду «Гелиос-2», который находится на расстоянии примерно 43,5 миллиона километров от Солнца.

Марсианский форпост

Открывающиеся перспективы будущих полетов на Марс и Европу грандиозны. В NASA верят, что если им не помешают никакие мировые катаклизмы и падения убийственных астероидов, то агентство отправит человека на марсианскую поверхность в течение ближайших двух десятилетий. В NASA даже уже успели представить концепт будущего марсианского форпоста, строительство которого планируется начать где-то в конце 2030-х годов.

Радиус планируемой исследовательской области будет составлять около 100 километров. Здесь будут располагаться жилые модули, научные комплексы, стоянка марсианских роверов, а также горно-шахтное оборудование для команды из четырех человек. Энергия для комплекса частично будет добываться благодаря нескольким компактным ядерным ректорам. Кроме этого, электричество будут добывать солнечные панели, которые, конечно же, будут становиться малоэффективными на случай марсианских песчаных бурь (отсюда и необходимость в компактных реакторах).

Со временем в этой области поселится множество научных команд, которым придется самостоятельно выращивать пищу, собирать марсианскую воду и даже создавать на месте ракетное топливо для полетов обратно на Землю. К счастью, множество полезных и необходимых материалов для строительства марсианской базы содержится прямо в марсианском грунте, поэтому везти некоторые вещи для основания первой марсианской колонии не придется.

Ровер NASA ATHLETE

Ровер ATHLETE (All-Terrain Hex-Limbed Extraterrestrial Explorer), похожий на паука, однажды займется колонизацией Луны. Благодаря своей особой подвеске, состоящей из шести независимых ног, способных поворачиваться во все стороны, ровер может передвигаться по грунту любой сложности. При этом наличие колес позволяет ему быстрее двигаться по более ровной поверхности.

Этот гексопод может оснащаться самым разным научным и рабочим оборудованием и при необходимости легко справляется с ролью передвижного крана. На фотографии выше, например, на ATHLETE установлен жилой модуль. Другими словами, ровер можно еще и использовать в качестве передвижного дома. Высота ATHLETE составляет около 4 метров. При этом он способен поднимать и перевозить объекты весом до 400 килограммов. И это при земной гравитации!

Самое важное преимущество ATHLETE заключается в подвеске, которая наделяет его невероятной подвижностью и способностью выполнять сложную работу по доставке тяжелых объектов, в отличие от неподвижных посадочных модулей, которые использовались в прошлом и используются сейчас. Одним из вариантов использования ATHLETE является и 3D-печать. Установка на него 3D-принтера позволит использовать ровер в качестве мобильного печатного оборудования лунных жилищ.

3D-напечатанные марсианские дома

Чтобы приблизить момент начала подготовки полета человека на Марс, NASA организовало архитектурный конкурс, задачей которого является разработка и спонсирование технологий 3D-печати, которые позволят методом трехмерной печати строить марсианские дома.

Единственное условие конкурса заключалось в использовании материалов, которые широко доступны для добычи на Марсе. Победителями стали две дизайнерские компании из Нью-Йорка, Team Space Exploration Architecture и Clouds Architecture Office, предложившие свой концепт марсианского дома ICE HOUSE. В качестве основы концепт предлагает использование льда (отсюда и название). Строительство зданий будет производиться в ледяных зонах Марса, куда будут отправляться посадочные модули, загруженные множеством компактных роботов, которые будут собирать грязь и лед для возведения сооружений вокруг этих модулей.

Стенки сооружений будут выполнены из смеси воды, геля и кремнезема. Как только материал замерзнет благодаря низким температурам на поверхности Марса, получится весьма себе подходящее для жилища помещение с двойными стенками. Первая стенка будет состоять из ледяной смеси и предоставлять дополнительную защиту от радиации, роль второй стенки будет выполнять сам модуль.

Продвинутый коронограф

Глубокому изучению солнечной короны (внешний слой атмосферы звезды, состоящий из заряженных частиц) мешает одно обстоятельство. И этим обстоятельством, как бы иронично это ни звучало, является само Солнце. Решением проблемы может являться так называемый объемный солнечный затемнитель, шар размером чуть больше теннисного мяча, выполненный из сверхтемного сплава титана. Суть затемнителя заключается в следующем: он устанавливается перед спектрографом, направленным на Солнце, и создает тем самым миниатюрное солнечной затмение, оставляя только солнечную корону.

В настоящий момент аэрокосмическое агентство NASA на своих космических аппаратах SOHO и STEREO использует плоские солнечные затемнители, однако плоский дизайн таких устройств создает некоторую расплывчатость изображения и лишние искажения. Решение этой проблемы подсказал сам космос. Земля, как известно, обладает своим собственным солнечным затемнителем, находящимся примерно в 400 000 километрах от нас. Этим затемнителем, конечно же, является Луна, благодаря которой мы время от времени становимся свидетелями солнечного затмения.

Объемный затемнитель NASA должен будет воспроизводить эффект лунного затмения, конечно же, только для космического аппарата, который будет исследовать Солнце, однако находясь на расстоянии двух метров от его спектрографа, затемнитель поможет исследовать солнечную корону без каких-либо проблем, помех и искажений.

Технологии Honeybee Robotics

Небольшая западная частная компания Honeybee Robotics, занимающаяся разработкой и производством различных космических технологий, недавно получила от аэрокосмического агентства NASA заказ на проведение двух новых технологических разработок для космической программы Asteroid Redirect System. Основная цель программы заключается в изучении астероидов и поиске способов борьбы с возможными угрозами их столкновения с Землей в будущем. Помимо этого, компания занимается разработкой и других не менее интересных вещей.

Например, одной из таких разработок является космическая пушка, которая будет выпускать по астероидам специальные снаряды и отстреливать куски от космического объекта. Отстрелив таким образом кусочек астероида, специальный космический аппарат поймает его своими роботизированными клешнями и переправит на лунную орбиту, где исследованием его структуры ученые смогут заняться уже более подробно. NASA планирует испытать это устройство на одном из трех астероидов: Итокава, Бенну или 2008 EV5.

Второй разработкой является так называемый космический нанобур для сбора образцов грунта с астероидов. Вес бура составляет всего 1 килограмм, а по размерам он чуть больше среднестатистического смартфона. Бур будет использоваться либо роботами, либо астронавтами. С помощью него будет производиться забор необходимого количества грунта для его дальнейшего анализа.

Солнечный спутник SPS-ALPHA

SPS-ALPHA представляет собой орбитальный космический аппарат, работающий на солнечной энергии и состоящий из десятков тысяч тонких зеркал. Накапливаемая энергия будет конвертироваться в микроволны и отправляться обратно на специальные земные станции, где оттуда уже будет передаваться на линии электропередач для питания целых городов.

Данный проект является, пожалуй, одним из самых сложных в плане реализации среди представленных в сегодняшней подборке. Во-первых, описываемая платформа SPS-ALPHA будет по размерам гораздо больше Международной космической станции. Ее строительство потребует очень много времени, целую армию астронавтов-инженеров и вложение колоссальных средств. Ввиду гигантских размеров, платформу придется строить прямо на орбите. С другой стороны, элементы платформы будут производиться из относительно дешевых и несложных с точки зрения массового производства материалов, а значит проект автоматически переходит из «невозможного» в «очень сложный», что, в свою очередь, открывает надежду на то, что однажды его реализацией действительно займутся.

Проект «Objective Europa»

Проект «Objective Europa» является самой сумасшедшей из когда-либо предложенных идей космических исследований. Его главной целью является отправка человека на Европу, одну из лун Юпитера, на борту специальной субмарины, благодаря которой будет производиться поиск возможной жизни в подледном океане спутника.

Безумства данному проекту добавляет еще и тот факт, что эта миссия в один конец. Любому астронавту, который решит отправиться на Европу, фактически придется согласиться пожертвовать своей жизнью во благо науки, получив при этом возможность ответить на самый сокровенный вопрос современной астрономии: есть ли в космосе жизнь, помимо земной?

Идея проекта «Objective Europa» принадлежит Кристину фон Бенгстону. В настоящий момент Бенгстон проводит краудсорсинговую компанию по привлечению средств в этот проект. Сама субмарина будет оснащена самыми современными технологиями. Здесь будет и сверхмощный бур, и многомерные тяговые двигателями, и мощнейшие прожектора, и, возможно, пара многофункциональных роботизированных рук. Подводной лодке, как и космическому аппарату, который доставит ее к Европе, потребуется мощная защита от радиации.

Выбор места посадки будет играть решающее значение. Толщина льда Европы практически по всей ее поверхности составляет несколько километров, поэтому аппарат лучше всего будет сажать рядом с разломами и трещинами, где ледяная корка не такая прочная и толстая. Проект, конечно же, вызывает очень много вопросов, в том числе морального характера.

Все в индустрии, производящей смартфоны, тесно связано между собой. И порой производителю Android-телефонов может оказаться выгодным успех очередного iPhone. Предположительно, в iPhone 7 будут использоваться гибкие OLED-дисплеи. Их поставщиком станет Samsung Display, соглашение с которой, согласно новому сообщению, уже достигнуто компанией Apple. В рамках данной сделки Samsung предстоит инвестировать до 7,47 миллиарда долларов США в производство и оборудование, чтобы выполнить заказ. Ожидается, что производство этих дисплеев начнется в первом квартале 2016 года и будет продолжено и в 2017 году.

О том, что такое сообщение поступило от «инсайдеров индустрии», сказано в опубликованной ресурсом Android Authority заметке Криса Карлона (Kris Carlon) «iPhone 7 to feature flexible OLED display made by Samsung». Стоимость сделки неизвестна. Предположительно, ежемесячный объем производства составит от 30 до 45 тысяч панелей.

Впрочем, не следует забывать о том, что данная информация никак не подтверждена самими компаниями, поэтому относится к категории предположений.

iPhone выделяются на фоне многих других премиальных телефонов своими LCD-дисплеями. Первым девайсом Apple с гибким OLED-экраном стали часы Apple Watch. Является ли их поставщиком Samsung? Широко известно, что именно эта компания делает самые лучшие из представленных на рынке OLED-дисплеев. Следует отметить, что в iPhone немало компонентов производства Samsung, в числе которых и процессор A9.

У многих именно Samsung прочно ассоциируется с Android-девайсами. Тем не менее компанией сделано немало и для того, чтобы iPhone обрели свои привлекательные технические характеристики. Ведь положение Samsung на рынке смартфонов трудно назвать хорошим, в то время как бизнес компании по производству комплектующих является для нее прекрасной поддержкой.

Чипы, дисплеи и оперативная память являются основными источниками, приносящими компании деньги. Поэтому предполагаемое соглашение о поставке дополнительных компонентов столь популярных девайсов, как iPhone, которым Apple порадует в ходе своей грядущей осенней презентации, может стать для Samsung весьма выгодным направлением бизнеса. Ведь Apple — невероятно богатая компания, продукты которой пользуются огромным успехом у потребителей, а Samsung тем временем лидирует на удвоившемся рынке AMOLED.

Удивителен ли тот факт, что Samsung готова снабжать комплектующими компанию, которая считается ее основным конкурентом?

Летом прошлого года вышел (проходной) фильм о супергерое «Человек-муравей», в котором Пол Радд управляет роями (или стадами?) муравьев, исполняющих его приказы. Они летают вокруг него, образуют мосты и взламывают системы безопасности по его команде.

Не будем объяснять физику сжатия материалов до квантовых величин, анатомическую силу полудюймового человечка и возможности квантового мира — все это вы либо видели в фильме (а если нет, посмотрите, мне понравился), либо знаете не понаслышке по нашим статьям. Но о том, как Человек-муравей мог бы общаться со своими членистоногими друзьями, учитывая сложный способ использования муравьями феромонов и другие невербальные методы связи, вы вряд ли знаете. В январе группа ученых в журнале Science изложили свой взгляд на эти процессы.

Используя эпигенетические манипуляции, Даниэль Симола, Райли Грэм, Шелли Бергер и другие смогли изменять поведение муравьев, чтобы они могли выполнять больше ролей, чем позволяет им природа в обычных условиях. На примере муравьев-плотников Camponotus floridanus они смогли различить отдельные касты «младших» и «старших», выполняющих различные задачи для своей колонии.

Старшие муравьи крупнее младших и выступают в качестве солдат колонии. Они редко ищут пищу. Этим занимаются младшие. Они также выполняют роль разведчиков, оставляя гнездо в поисках пищи еще до того, как к источнику направится команда грузчиков, везущих товар обратно на базу. И хотя разведкой занимаются как старшие, так и младшие, к возрасту в 14 дней младшие проявляют такое поведение больше старших.

Наблюдения привели исследовательскую группу к выводу, что эти роли были присущи муравьям на молекулярном уровне. Такое разделение труда позволяет колонии приспосабливаться к кризисам, голоду или хищникам.

Каким образом ученым удалось изменить «встроенное» поведение муравьев? Легко просто сказать «эпигенетика», но вряд ли кто из вас знает, что это слово означает в сущности. Эпигенетика — это когда экологические факторы (факторы окружающей среды) влияют на ДНК, изменяя экспрессию генов. Представьте себе идентичных близнецов, но у одного развивается рак, а у другого нет. Какие экологические, пищевые и социальные запустили это развитие? Эпигенетика пытается это выяснить.

Ученые заметили, что на стремление муравьев-плотников искать пищу влияет воздействие гистоновых белков, которые Бергер называет «упаковочным материалом» для ДНК. Чтобы получить информацию из каждого гена, ДНК ослабляется, как катушка ниток, в процессе «ацетилирования». Ученые начали свои эксперименты, скармливая муравьям компонент, который увеличивает ацетилирование гистона H3K27ac. Очевидно, после поглощения компонента младшие муравьи начинали искать пищу больше обычного.

Затем ученые разработали методику впрыска химических веществ напрямую в мозги муравьев. Изменив дозу на более мощный компонент трихостатин А, они заметили, что впрыск увеличивал и промысловые способности старших муравьев. Солдаты стали фермерами. Даже спустя 30-50 дней после одной инъекции старшие продолжали заниматься промыслом. Но стоит отметить, что такие меры были эффективными лишь после воздействия на очень юных старших муравьев. Это говорит и о том, что с возрастом муравьи соответствуют своей роли более жестко.

Учитывая эти результаты, можно было бы предположить, что Человек-муравей аналогичным образом контролирует своих муравьев, но более сложным эпигенетическим образом. Если бы Человек-муравей делал постоянные инъекции в мозг юных муравьев, позволили бы они крошечному человечку ездить на своей спине? Возможно. Но Бергер предлагает и другую возможность: если этот человечек испускает запах, как матка муравья, управляя физиологией мозга каждого муравья и говоря им, что «все в порядке». Выброс запаха королевы муравьев является чистейшим примером эпигенетического сигнала.

Конечно, последствия этого исследования идут много дальше, чем просто решают загадку вымышленного супергероя. Ученые полагают, что результаты их исследования могут быть применимы к другим эусоциальным насекомым вроде медоносных пчел и, возможно, даже некоторых млекопитающих. Но что насчет людей? Может ли химическое воздействие эпигенетически изменить наше поведение?

По мнению Бергера, та же гистондеацетилаза (HDACs), используемая в данном исследовании, уже широко используется на людях для процедур, связанных с раком и психиатрией. В 1990-х Национальный институт здоровья (NIH) в своем проекте отсканировал сотни мозгов людей и обнаружил, что они продолжают развиваться до 25-летнего возраста. Бергер утверждает, что молекулярная природа такого развития вытекает из эпигенетических изменений внутри мозга. Возможно, муравьи не единственные обладают социальными ролями, регулируемыми химическими веществами?

Новое исследование, проведённое университетом Манчестера, показало, что нравственность не связана с религией, а моральные ценности сегодня гораздо меньше зависят от религиозности, чем тридцать лет назад. Доктор Ингрид Шторм проанализировала проведённые в Европе опросы и определила, что уменьшение религиозности не приводит к падению моральных ценностей.

«В последние годы религия потеряла свои позиции во многих европейских странах. Каждое новое поколение менее религиозно предыдущего, так что я заинтересовалась, стоит ли нам ожидать падения нравственности», — сказала доктор Шторм.

Результаты исследования говорят, что религия связана лишь с некоторыми моральными ценностями, и связь эта прослеживается лишь в религиозных странах, жители которых не доверяют государству.

Участникам опросов, которые проводились в 48 европейских странах в период с 1981 по 2008 годы, задавали вопрос, как часто они могли оправдать различное спорное поведение. Доктор Шторм классифицировала это поведения в двух моральных измерениях.

Первое — когда человек идёт против традиций, к примеру, оправдывая аборты и гомосексуальность. Второе же больше относится к оправданию противозаконного поведения, способного нанести вред другим, например лжи, мошенничества и воровства. Доктор Шторм заметила:

«Сегодня больше европейцев готовы оправдать поведение, идущее вразрез с традициями, но отношение к нарушению закона и нанесению вреда другим не изменилось. С уменьшением религиозности в Европе выросло принятие собственного взгляда на вещи, связанные с сексуальностью и семьёй. Каждое новое поколение всё более либерально в этих вопросах. Одновременно нет никаких доказательств, что моральные ценности стали более корыстными или антисоциальными».

Исследование также обнаружило, что религиозные люди в среднем немного менее корыстолюбивы, однако главным образом это вызвано их возрастом. Средний религиозный человек старше среднего нерелигиозного человека, а более старые люди, когда бы они ни родились, менее склонны оправдывать корысть.

По материалам Manchester University

Крошечный островок Пирамида Болла лежит в 600 километрах к востоку от Австралии в южной части Тихого океана, выпирая из моря как осколок стекла. И там были — под скошенным утесом, скрываясь под веретенообразным кустом — последние виды. Двое сбежали, и всего девять лет спустя их было 9000, дети и внуки детей и внуков Адама и Евы.

Нет, это не забавная интерпретация истории создания человека. Этим счастливым видом были три омара Dryococelus australis, членистоногие размером с кулак человека. Их сочли вымершими вскоре после того, как черные крысы вторглись на их родной остров Лорд-Хау в 1918 году, но нашли на Пирамиде Болла 83 года спустя. Этот вид обязан своему чудесному восстановлению команде ученых, которые одолели 130 метров вертикальной скалы, чтобы найти их тайник в 2003 году. Омаров назвали Адам и Ева и отправили на программу разведения в зоопарк Мельбурна.

Спасти животных от Армагеддона — это одно. Три самки омара откладывают 10 яиц каждые 10 дней и способны к партеногенезу; им не нужен самец для воспроизводства. Заселение Земли людьми заново — совсем другое дело. Сможем ли мы это сделать? Сколько времени это займет?

Ответ на этот вопрос — больше чем праздный интерес. Это вопрос, достойный международного внимания, важный и актуальный, и занимаются им и в NASA, и пионеры переезда на другую планету.

Давайте перенесемся на 100 лет вперед. Затем дела человечества пошли ужасно не так, и восстание машин уничтожило население Земли — как предсказывал Стивен Хокинг в 2014 году. Осталось только двое. И ничего не поделать: первое поколение будет представлено братьями и сестрами.

Зигмунд Фрейд считал инцест единственным универсальным человеческим табу наряду с убийством своих родителей. Это не только ужасно, но и опасно. Исследование детей, рожденных в Чехословакии между 1933 и 1970 годами, показало, что близко 40% тех, чьи родители были в родстве первой степени, оказались инвалидами, а 14% умерли.

Рецессивные риски

Чтобы понять, почему инбридинг настолько опасен, нам нужно немного ознакомиться с генетикой. У всех нас есть две копии каждого гена, по одной от каждого родителя. Но некоторые варианты генов не показываются, если у вас нет их двух одинаковых. Большинство наследственных заболеваний вызваны этими «рецессивными» вариантами, которые проскользнули мимо радара эволюции, являясь по сути безвредными. По статистике, у обычного человека есть одна-две смертельных рецессивных мутации в геноме.

Если пара будет в родстве, оно проявит относительно быстро. Взять ахроматопсию, редкое рецессивное расстройство, которое приводит к полной цветовой слепоте. Исследования показали, что у 1 из 33 000 американцев оно проявляется, и 1 из 100 его переносит. Если один из наших постапокалиптических выживших будет таким, шанс один к четырем, что у его ребенка будет копия. Пока вроде не страшно. После одного поколения инцеста риск увеличивается — шанс один к четырем, что у детей будет две копии. Шанс 1 к 16, что первый внук изначальной пары будет иметь это заболевание.

Такой была судьба жителей Пингелапа, изолированного атолла в западной части Тихого океана. Все его население произошло от 20 переживших тайфун, который накрыл остров в 18 веке, включая носителя ахроматопсии. При таком небольшом генетическом пуле, сегодня одна десятая часть населения острова страдает цветовой слепотой.

Даже имея в виду эти страшные риски, если выжившие оставят достаточно детей, высоки шансы, что некоторые из них будут здоровы. Но что будет, если инбридинг будет продолжаться сотни лет? Совсем не нужно застревать на острове, чтобы узнать, потому что есть одно общество, которое просто не может получить достаточно близких родственников: европейские монархи. И после девяти поколений стратегических браков между двоюродными братьями, сестрами, дядями и племянницами, за 200 лет испанские Габсбурги естественным образом проводят подобный эксперимент.

Карл II был самой известной жертвой семьи. Родившись с целым набором физических и умственных недостатков, монарх научился ходить лишь к восьми годам. Во взрослом возрасте его бесплодие означало исчезновение целой династии.

В 2009 году группа испанских ученых выяснила почему. Предки Карла так запутались, что его «коэффициент инбридинга» — цифра, отражающая пропорцию унаследованных генов, которые были идентичны у обоих родителей — была выше, чем если бы он родился от близнецов.

Та же мера используется экологами, чтобы оценить генетические риски, с которыми сталкиваются исчезающие виды. «При небольших размерах населения, рано или поздно все будут состоять в родстве, и по мере увеличения связанности, эффекты инбридинга проявляются все сильнее», — объясняет Брюс Робертсон из Университета Отаго. Он изучает новозеландских гигантов, нелетающих попугаев по имени какапо, которых осталось всего 125 на планете.

Особое беспокойство вызывают последствия инбридинга на качество спермы, они увеличивают пропорции бесплодных сперматозоидов с 10% до 40%. Это пример депрессии инбридинга, говорит Робертсон, вызванная воздействием рецессивных генетических дефектов в популяции. Несмотря на обилие пищи и защиту от хищников, какапо могут не справиться.

Иммунная смесь

Исчезающие виды могут быть подвержены и долгосрочным рискам. Хотя они могут быть хорошо приспособлены к окружающей среде, именно генетическое разнообразие позволяет видам прокладывать путь через будущие проблемы. Особенно важно это для иммунитета. «Именно это, наверное, больше всего призывает к разнообразию, даже людей. Мы выбираем партнеров с совершенно иной иммунной композицией, так что наши потомки имеют широкий массив иммунной защиты», — говорит доктор Филип Стивенс из Университета Дарема. Когда-то в нашем эволюционном прошлом именно спаривание с неандертальцами могло дать нашей иммунной системе генетический толчок.

Даже если наш вид сможет через это пройти, он станет неузнаваемым. Когда небольшие группы людей остаются изолированными слишком долго, они становятся уязвимыми к эффекту основателя, из-за которого утрата генетического разнообразия усиливает генетические странности популяции. Новые люди не только будут на вид и на слух другими — это может быть совершенно новый вид.

Сколько же разнообразия нужно? Споры на эту тему уходят корнями в 80-е годы, говорит Стивенс, когда австралийский ученый предложил универсальное правило большого пальца. «По сути, необходимо 50 племенных особей, чтобы избежать депрессии инбридинга, и 500, чтобы адаптироваться», говорит он. Это правило используется и сегодня — хотя это число и было увеличено до 5000, чтобы учесть случайные потери генов при передаче из поколения в поколение — для информирования Красной книги МСОП, которая собирает каталог видов под угрозой исчезновения.

Все это приводит к пересмотру политики сохранения видов, к уделению внимания «самым вымирающим» видам, то есть тем, которые в большей степени находятся под угрозой исчезновения. «Это сохранение оформлено в контексте сортировки — вы просеиваете угрозы и задаетесь вопросом, есть ли шанс их спасти. Другими словами, с его помощью вы можете сказать «ладно, можем ли мы забыть о виде»?

И все же, один ученый метко подметил, что мы являемся живым доказательством присущих этой концепции недостатков. По данным анатомических и археологических свидетельств, наши предки не смогли выполнить наши собственные популяционные задачи, и порядка 1000 индивидов существовало в течение миллиона лет. И где-то 50 000–100 000 лет назад мы вышли на другой уровень, когда наши предки мигрировали из Африки. Как и следовало ожидать, мы остались с чрезвычайно низким генетическим разнообразием. Исследование генетических различий между соседними группами шимпанзе от 2012 года выявило больше разнообразия в одной группе, чем среди всех семи миллиардов людей, живущих сегодня.

Изучение наших предков может быть нашим лучшим выбором. Антрополог Джон Мур в 2002 году опубликовал свою оценку, которую вывел на базе небольших мигрирующих групп ранних людей — порядка 160 человек. Он рекомендовал начинать с молодых, бездетных пар и высматривать присутствие потенциально опасных рецессивных генов. Увы, Мур оценивал долгосрочное космическое путешествие, а не перезаселение планеты. Его цифры строились вокруг двух сотен лет изоляции, прежде чем пионеры вернутся на Землю.

Так что насчет последнего мужчины и последней женщины? Трудно сказать с определенной долей уверенности, но Стивенс смотрит с оптимизмом. «Доказательства краткосрочных эффектов низкого генетического разнообразия весьма сильны, но все эти вещи сугубо вероятностны. Есть много историй о невероятных путешествиях с конца света — все возможно».

Пока апокалипсис не поколебал основы современной цивилизации, человечество может оправиться на удивление быстро. На рубеже 20 века северо-американское общество гуттеритов — весьма инбредных, кстати — достигло высочайшего уровня роста населения за все время, удваиваясь каждые 17 лет. А если бы каждая женщина рожала по восемь детей, мы пришли бы к семимиллиардному населению и современному кризису перенаселения всего за 556 лет.

Сегодня мы представляем вашему вниманию 129-й выпуск передачи #этоинтересно, в котором поговорим о самых необычных роботах 2015 года. А именно речь пойдет о Mk.II и Kuratas, Pepper, ATLAS и других. Приятного просмотра!

Наверняка вы знакомы с технологией Motion Capture, которая используется при создании кинофильмов и видеоигр. Суть её заключается в том, что актёра обвешивают множеством датчиков, а затем просят исполнить свою роль под неусыпным наблюдением сотен камер. Каждое движение актёра записывается, а затем переносится специалистами на трёхмерного CG-персонажа фильма или видеоигры, позволяя сделать его крайне убедительным и буквально оживить на экране. Но с этой технологией связаны и некоторые серьёзные трудности, решить одну из которых поможет виртуальная реальность.

Всё дело в том, что актёры на площадке записи Motion Capture зачастую вынуждены взаимодействовать исключительно со своей фантазией. Они представляют, как берут в руки некие предметы или видят перед собой какое-либо событие, которое будет добавлено лишь на этапе постпродакшена фильма или игры. И это напрямую отражается на убедительности их актёрской игры. Другое дело, если актёр сразу будет видеть то, с чем предстоит столкнуться его персонажу. И помочь в этом может всё та же виртуальная реальность.

Компания Cloudhead Games, в данный момент работающая над созданием своей игры The Gallery: Call of the Starseed, является первопроходцем такого способа захвата актёрских движений. Актёр надевает на себя гарнитуру виртуальной реальности, при помощи которой он видит игровые декорации, в которых предстоит оказаться его персонажу. Он взаимодействует с окружением, видит всё, что происходит вокруг него и благодаря этому совершенно убедительно справляется со своей ролью. Подобная технология относительно недорога и достаточно эффективна, так что в ближайшее время её могут взять на вооружение многие другие разработчики игр и создатели фильмов.

В данном случае речь идёт о видеоигре, которая изначально затачивается под гарнитуры виртуальной реальности. Но использовать подобный подход можно и в случае с традиционными игровыми проектами. Вы можете увидеть, как всё это работает, в видео чуть ниже.