Страница 17 из 42
Сказанное возвращает нас, однако, к поставленному выше вопросу Фодора и его единомышленников: пусть работой мозга управляют гены, но не может ли в таком случае быть так, что не длительная эволюция, а всего лишь крохотная мутация в этих генах сделала человеческий мозг столь уникальным?
Еще год назад, когда книга Фодора только выпита, об этом можно было только спорить. Но сегодня на сей счет есть уже достоверные экспериментальные факты. На недавней конференции по человеческому геному, состоявшейся в Эдинбурге, генетик Сванте Пааво доложил о проведенном им – с помощью генных чипов – исследовании различий между генами людей, шимпанзе и макак. Отличия человека от шимпанзе в самих генах оказались ничтожными – не более 1,3 процента всех «генетических букв» (на три их миллиона в геноме). Зато неожиданно обнаружились существенные различия в активности различных генов. Исследователи идентифицировали 165 генов, которые по- разному работают у этих трех разных видов животных, и при этом – внимание! – если в клетках крови и печени эти различия минимальны, то в мозгу они оказались наиболее резко выражены. Именно в мозгу, как выяснилось, расположена основная часть генов, по-разному работающих у человека, шимпанзе и макак. Это заставляет думать, что не «единоразовая мутация» в каком-то единичном гене, а длительно, постепенно, то есть эволюционно накапливавшиеся изменения в работе множества генов, – вот что привело к отличию человеческого мозга от обезьяньего.
Не «Великий скачок», а «Ее величество эволюция». Этот вывод подкрепляет и работа Аджит Варки, доложенная на той же конференции и посвяшенная поиску различий в белках на поверхности клеток людей и обезьян. Варки удалось показать, что одно из таких различий – отсутствие некого белка, даюшее людям определенное эволюционное преимущество перед обезьянами (защиту от прикрепления определенных вирусов к нейронам мозга), – вызвано мутацией, имевшейся и у Гомо сапиенса, и у неандертальца (которые сосуществовали 40-50 тысяч лет назад), но отсутствующей у человекообразных обезьян, а стало быть, возникшей после того как линии этих обезьян и гоминидов разошлись от их обшего предка, жившего 5 миллионов лет назад.
Судя по всему, «новая теория мозга» прокладывает себе дорогу, все шире подтверждаясь новыми и новыми фактами. Кажется, мы приближаемся к признанию справедливости этой гипотезы. Это, несомненно, будет означать фундаментальный переворот в наших представлениях о том, как работает мышление.
Время прощаться с квазарами
Александр Волков
Некоторые открытия впору назвать «закрытиями». Одно из последних событий в астрономии к таковым и относится. В течение десятилетий астрономы изучали квазары, и вот объект их научной страсти исчез. Растаяли, словно мыльные пузыри, радиогалакгики. Развеялись, как дым, сейфертовские галактики. И даже блазары канули в млечную космическую Лету…
Что же случилось на небесах?
Большинство галактик не слишком ярки. Они напоминают наш Млечный Путь. Впрочем, около 10 процентов галактик светятся в десятки, а, может быть, в тысячи раз ярче «обычных» галактик, поэтому их называют «активными». Есть настояшие «монстры»: их можно разглядеть в телескоп с расстояния в миллиарды световых лет.
За последние шестьдесят лет астрономы обнаружили целый «зверинец» так называемых галактик с активными ядрами. Количество их типов перевалило за десяток. Однако их природа оставалась загадкой для ученых.
Еще в 1989 году астроном Петер Бартел из Гронингенского университета заметил в их разнообразии сходные черты. Внезапно его осенило: быть может, за этими разными объектами скрываются одни и те же галактики, увиденные с разных сторон. Ведь и наш Млечный Путь кому-то из наблюдателей, живущих в другой галактике, кажется плоской полоской, а кому-то – огромным, взвихренным кругом.
Так родилась универсальная модель активных галактик. Она сводит их разнообразие к строго определенной схеме. В центре любой галактики расположена черная дыра. Ее масса может достигать миллиарда солнечных масс. Она притягивает к себе газ из окружающего ее пространства. Вокруг нее образуется огромный газопылевой диск. Он обращается возле черной дыры, постепенно разогреваясь. Из-за трения поток вещества теряет свою кинетическую энергию, изливаясь в недра черной дыры. Вблизи от нее облако газа и пыли раскаляется до многих миллионов градусов. Оно испускает мощное излучение в оптическом, рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах. До тридцати процентов поглощаемой материи преобразуется в энергию.
Ученым пока еще не вполне ясен механизм зарождения подобных черных дыр. Возможно, их зародыши появились уже в первые доли секунды после Большого Взрыва. Быть может, галактики с самого начала формировались вокруг этих неоднородностей. По другой гипотезе, – ее предложил Джереми Острайкер из Принстонского университета, – черные дыры возникли в первые сто миллионов лет из случайных колебаний плотности в первородном газе. К образованию сверхмассивных черных дыр мог привести коллапс крупных звездных скоплений, возникших посреди галактик. Кроме того, в центре галактик собираются огромные газовые массы. Модельный расчет, который проделали Мартин Рис и его коллеги из Кембриджского университета, показал, что при определенной плотности газа его скопления склонны к коллапсу. «Этот процесс длится около миллиарда лет, – отметил Мартин Рис, – то есть достаточно быстро, чтобы объяснить появление самых дальних и, значит, самых старых квазаров».
Вокруг черной дыры создается мощное магнитное поле. Под действием поля заряженные частицы (электроны) выбрасываются в виде двух огромных струй (джетов), направленных в противоположные стороны. Эти струи перпендикулярны плоскости галактического диска; электроны движутся внутри них почти со световой скоростью.
Важнейшую роль в этой модели играет плотный пылевой диск. Он начинается всего в нескольких световых годах от центра галактики и простирается на многие десятки световых лет. Диск содержит столько пыли, что скрывает пылающую внутри него галактику, если наблюдатель находится сбоку' от нее.
Известные нам типы активных галактик разнятся именно своим положением относительно Земли, а не структурой. Мы подобны слепцам, застывшим перед стадом слонов и находящим на ощупь то хоботы, то хвостики, то бивни, то необозримые, шершавые бока, думая, что так разнообразны животные, приведенные к нам. Всякий раз виной нашим заблуждениям – лишь особый аспект.
Если мы глядим па галактику сверху вниз, то видим струю частиц (джет). В этом случае мы напоминаем путника, застигнутого беззвездной ночью в степи; лишь вдали светится огонек, зажженный на хуторе. Если вернуться к нашим галактикам, то мы наблюдаем «блазар». Яркость его меняется. потому что разнится количество выбрасываемых заряженных частиц.
Если мы смотрим на галактику сбоку, то улавливаем в основном радиоизлучение, исходящее от нее. Тогда нам кажется, что мы наблюдаем радиогалактику или квазар. Если ее центральная часть полностью затянута пылевым диском, это – радиогалактика. Если сквозь слой пыли проникает свет, это – квазар.
Сейфертовские галактики. Названы так по имени американского астронома Карла Сейферта, открывшего их в 1943 году. Это – спиральные галактики с активными ядрами. Яркость их ядер выше, чем всего Млечного Пути. Вокруг центральной части этих галактик обращаются потоки раскаленного, светящегося газа, развивая скорость до нескольких тысяч километров в секунду. Сейчас насчитывают тысячи подобных галактик.