Украинский энтомолог Алексей Бидзиля назвал в честь меня новый открытый им вид ночного мотылька. Это связано с моей деятельностью по написанию научно-популярных статей по биологии (см. на моем сайте http://panchul.com и на сайте журнала “Новое Время” http://newtimes.ru/authors/detail/469/ ). Спасибо, Алексей!

Я узнал об этом от Александра Зыкова, сотрудника Зоологического музея Киевского национального университета имени Тараса Шевченко:

Здравствуйте, Юрий!

С уважением,
Александр

Aroga panchuli:

Половые органы самца Aroga panchuli:

Этимология:

Статья полностью (все картинки кликабельны):

PDF статьи

Все JPEG-и кликабельны:

http://newtimes.ru/magazine/2008/issue094/doc-60012.html

To read this article in English using automatic translation by Yahoo Babel Fish, you can click here – http://tinyurl.com/6l5j7t

Станет ли Россия родиной слономамонтов? Впервые в истории определена последовательность ДНК вымершего животного — шерстистого мамонта. Этот проект осуществила группа исследователей из Университета Пенсильвании при поддержке двадцати ученых из США и России. Одновременно другая группа работает над определением последовательности генома вымершего вида людей — неандертальцев. Хотя сама последовательность ДНК — это только длинная цепочка букв на бумаге (более чем из 3 млрд букв), исследователи осторожно обсуждают, как использовать этот результат для клонирования существ, которые считались безвозвратно утерянными в мертвом прошлом. Означает ли это, что возвращенные из небытия мамонты станут сельскохозяйственными животными для тундры России и Канады, а неандертальцы составят нам конкуренцию? За комментариями The New Times обратился к руководителям проекта Веббу Миллеру и Стефану Шустеру и к специалисту по геномике мамонтов Михелю Хофрайтеру из Германии.

Юрий Панчул

Шерстистые мамонты (Mammuthus primigenius) — это те же самые слоны, только покрытые шерстью, которые населяли север Евразии и Америки сотни тысяч лет назад. Кроме шерстистых на Земле жили степные и южные мамонты. Все эти животные вместе с современными африканскими и индийскими слонами произошли от общего африканского предка. Эволюционные пути мамонтов и африканских слонов разошлись примерно 7 миллионов лет назад, а мамонтов и индийских слонов — на миллион лет позже. Примерно в это же время разошлись пути человека и шимпанзе, хотя с тех пор человек и шимпанзе эволюционировали в разные стороны гораздо быстрее, чем слоны и мамонты.

Защищенные от холода длинной шерстью почти метровой длины и толстым слоем жира мамонты были идеально приспособлены для жизни в условиях севера. Ученые предполагают, что мамонты использовали свои огромные изогнутые бивни, которые достигали 5 метров в длину, для разгребания снега, чтобы находить погребенные под ним растения. Главной причиной вымирания мамонтов считают глобальное потепление, которое началось примерно 10 тысяч лет назад и резко сократило площадь привычной для мамонтов экосистемы. Мамонты и раньше сталкивались с глобальными потеплениями (например, 125 тысяч лет назад), но в этот раз потеплению «помогли» первобытные люди, которые постепенно отвоевывали себе жизненное пространство на планете, уничтожая всех больших и вкусных животных на своем пути. Последние известные мамонты (принадлежащие к карликовому подвиду шерстистого мамонта) жили на о. Врангеля уже в историческое время, в XVIII веке до нашей эры, в то время, когда на юге расцветали цивилизации Древнего Египта и Вавилона, и вымерли 3,5 тыс. лет назад.

Парк плейстоценовой эпохи¹

Еще 15 лет назад восстановление вымерших животных, включая мамонтов, считалось чистой начной фантастикой. В 1993 году на экраны вышел фильм «Парк юрского периода», сюжет которого крутился вокруг воскрешения динозавров на основе ископаемого ДНК. В реальности в момент выхода фильма ученые знали последовательность ДНК только у нескольких вирусов. По словам Вебба Миллера, одного из руководителей проекта «геном мамонта», «идея воскресить мамонтов была фантастикой, но сейчас я начинаю верить, что это может случиться в не очень отдаленном будущем. Я бы очень хотел увидеть шерстистого мамонта и надеюсь, что мои внуки получат эту возможность ».

Известный научный журналист Генри Николлс в своей статье в журнале Nature описал, как, собственно, это может осуществиться на практике. Последовательность шагов следующая: нужно синтезировать ДНК клона, «сконструировать» из синтезированного ДНК хромосомы, упаковать хромосомы в искусственное клеточное ядро, после чего подсадить это ядро в оплодотворенную яйцеклетку индийского слона, внедрить яйцеклетку в матку слонихи и дождаться рождения у слонихи мамонтенка.

Звучит просто, но проблем на этом пути — прорва. Одна из них: цепочки ДНК животных не просто «плавают» в клетке, они довольно сложным образом «намотаны» на специальные белки (гистоны), которые частично осуществляют регулировку работы ДНК и образуют вещество хромосом — хроматин. Эксперт из Германии Михель Хофрайтер настроен скептически: «Синтез цепочек ДНК такой длины в пробирке невозможен, так как они ломаются. Кроме того, до сих пор никто даже не приблизился к длине, которая требуется для хромосом млекопитающих. Также мы пока не можем сделать искусственное клеточное ядро. Хотя предсказывать будущее опасно, я вполне уверен, что искусственное ядро не будет синтезировано в этом столетии. Сейчас мы умеем только внедрять короткие искусственные хромосомы в естественное ядро».

Стефан Шустер предлагает манипулировать с геномом слона, постепенно внося в него изменения. Группа Шустера сотрудничает с генным инженером Джорджем Черчем из Гарвардского университета, который утверждает, что его пока еще не опубликованный метод позволяет одновременно вводить в клетку до 50 тысяч небольших фрагментов ДНК для коррекции основного генома. Если эта технология окажется удачной, то мы сможем получить слонов с чертами мамонтов, возможно, за несколько поколений.

Михель Хофрайтер согласен, что «обходной путь» несколько проще, но говорит, что «в любом случае это действительно «мамонтова» задача». (Игра слов: mammoth task — по-английски означает огромную, почти невыполнимую работу.)

А можно ли таким способом воскресить динозавров? К сожалению, большинство ученых, включая Шустера, считают, что современный предел сохраннности ДНК в вечной мерзлоте — около ста тысяч лет, и даже в идеальных условиях миллион лет — это точно предел. Таким образом, динозавры отпадают — ведь они вымерли около 65 миллионов лет назад.

ДНК для домохозяйки

Но как Миллеру и Шустеру удалось восстановить ДНК мамонта?

По словам известного биолога Нейла Шубина из Университета Чикаго, с проблемой извлечения ДНК из ткани живого организма может справиться любая домохозяйка — для этого достаточно размолоть мясо в миксере, прибавить мыльную жидкость и размягчитель мяса (чтобы разрушить ядерные мембраны и белки хроматина), после чего добавить спирт, в котором появится липкий белый комочек, состоящий из ДНК.

К сожалению, этот рецепт непрактичен для извлечения ДНК мамонтов, так как остатки их замороженного мяса сильно загрязнены ДНК бактерий, вирусов и грибков, которые питались трупом мамонта во время периодических оттепелей. Поэтому группа Миллера и Шустера извлекла ДНК не из мяса или костей, а из волос мамонта, которые хорошо защищают ДНК от разложения. Для исследований не нужно много ДНК. Дело в том, что даже микроскопическое количество ДНК можно размножить с помощью технологии ПЦР (полимеразной цепной реакции), которая была открыта Кэри Маллисом еще в 1983 году.

Геном человека

Технологии автоматизированного восстановления последовательности (секвенирования) генома любого организма стали быстро развиваться в результате того, что в 1990 году американское правительство приняло решение финансировать эти исследования: они обещают прорыв в целом ряде областей медицины. Сначала получили деньги шесть исследовательских центров в США. Затем проект стал международным — был создан International Human Genome Sequence Consortium, в рамках которого над проблемой стали работать около 3000 ученых из 18 стран.

Через некоторое время в гонку включились и частные компании. В 1998 году компания Celera Genetics анонсировала план закончить секвенирование генома человека всего за 3 года. Технология, предложенная Celera Genetics, была в том, что они разбивали весь геном на большое количество мелких случайных кусочков, анализировали их отдельно и «сшивали» все кусочки с помощью «умных» компьютерных программ.

В результате международного сотрудничества и конкуренции работа по восстановлению последовательности генома человека была закончена за 13 лет вместо предполагавшихся 15-ти, и за меньшие деньги, чем запланированный бюджет $3 млрд. Более того, в результате этих исследований появилось новое поколение приборов и методов, которые в недалеком будущем позволят каждому человеку получить свой собственный геном на CD-диске, причем не за $3 млрд, а менее чем за тысячу долларов, и не за 15 лет, а за один день. По словам Хью Мартина, CEO биотехнологической компании Pacific Biosciences, это приведет к революции в медицине: практически каждый пациент будет знать о своей предрасположенности к различным болезням, а методы лечения станут предельно индивидуализированными.

Homo neanderthalensis

Одной из новых компаний, занимающихся выпуском машин для определения последовательности генома, стала компания 454 Life Sciences из штата Коннектикут. Именно ее прибор был использован для проекта генома мамонта. «454» была основана Джонатаном Ротбергом в 2000 году и продана в 2007 году крупной фармацевтической компании Roche за $155 млн. Именно Ротберг начал проект секвенирования генома вымершего человеческого вида неандертальцев (Homo neanderthalensis).

Согласно генетическому анализу, неандертальцы не были предками современного человека. Оба человеческих вида одновременно жили на территории Европы, не скрещиваясь и конкурируя друг с другом. Наш вид победил, хотя не совсем понятно, почему это произошло. Неандертальцы имели больший объем мозга и более сильные мускулы и так же, как наши предки, уже умели изготавливать орудия труда. Тем не менее они не смогли создать культуру, сравнимую с уровнем Homo sapiens. Или — просто не успели.

Если работа по восстановлению генома Homo neanderthalensis удастся, то дальше возникнет вопрос: а кто будет вынашивать маленького неандертальца? Вариантов два: либо это будет обычная женщина, но против этого уже протестует Церковь, либо — так считает биотехнолог Джордж Чёрч — эта работа будет возложена на самку шимпанзе.

И вот тут нас могут ждать сюрпризы: а что если Homo neanderthalensis — это, если угодно, альтернативное человечество — окажется умнее нас?

_______________

¹ Плейстоцен — эпоха четвертичного периода, которая началась 1,8 миллиона лет назад и закончилась 10 тысяч лет назад.

Дополнения, не вошедшие в статью

При окончательном редактировании была несколько сокращена цитата от Михеля Хофрайтера, в частности о способе создания искуственных хромосом с помощью клеток дрожжевых грибков. Это полезная информация для читателей, знакомых с вузовской биологией, поэтому привожу вариант абзаца с техническими деталями:

Одна из проблем – цепочки ДНК животных не просто “плавают” в клетке, они довольно сложным образом “намотаны” на специальные белки (гистоны), которые частично осуществляют регулировку работы ДНК и образуют вещество хромосом – хроматин. Эксперт из Германии Михель Хофрайтер настроен скептически: «В текущий момент синтез цепочек ДНК такой длины в пробирке невозможен, так как они ломаются. Мы не можем превратить «голую» ДНК в хроматин в пробирке, но мы можем поместить ее в клетки дрожжевых грибков, которые присоединят к ней гистоны. После этого мы сможем удлинить эти искуственные хромосомы внутри клетки. Но это очень нудный процесс, который требует большого количества времени. Кроме этого, до сих пор никто даже не приблизился к длине, которая требуется для хромосом млекопитающих. Также мы пока не можем сделать искуственное ядро. Хотя предсказывать будущее опасно, я достаточно уверен, что искуственное ядро не будет синтезировано в этом столетии. Сейчас мы умеем только внедрить короткие искуственные хромосомы в естественное ядро.»

Источники информации

1. Webb Miller, Daniela I. Drautz, Aakrosh Ratan, Barbara Pusey, Ji Qi, Arthur M. Lesk, Lynn P. Tomsho, Michael D. Packard, Fangqing Zhao, Andrei Sher, Alexei Tikhonov, Brian Raney, Nick Patterson, Kerstin Lindblad-Toh, Eric S. Lander, James R. Knight, Gerard P. Irzyk, Karin M. Fredrikson, Timothy T. Harkins, Sharon Sheridan, Tom Pringle & Stephan C. Schuster.

Sequencing the nuclear genome of the extinct woolly mammoth. Nature 456, 387-390 (20 November 2008).

http://www.nature.com/nature/journal/v456/n7220/full/nature07446.html

2. Henry Nicholls. Let’s make a mammoth. Nature 456, 310-314 (2008).

http://www.nature.com/news/2008/081119/full/456310a.html

3. Michael Hofreiter. DNA sequencing: Mammoth genomics. Nature 456, 330-331 (20 November 2008).

http://www.nature.com/nature/journal/v456/n7220/full/456330a.html

4. Nicholas Wade. Regenerating a Mammoth for $10 Million. New York Times, November 19, 2008.

http://www.nytimes.com/2008/11/20/science/20mammoth.html

5. Michael A. Palladino. Understanding the Human Genome Project. Special Topics in Biology Series. 2nd edition. Benjamin Cummings, 2005.

6. Kelly A Hogan, Michael A. Palladino. Stem Cells and Cloning. Special Topics in Biology Series. 2nd edition. Benjamin Cummings, 2008.

7. John Lauerman and Rob Waters. Rapid DNA Test Could Reveal Patient Genome in Minutes Some Day. Bloomberg, November 20, 2008.

http://www.bloomberg.com/apps/news?pid=20601202&refer=&sid=aU0NQ_VoBCOI

8. Neil Shubin. Your inner fish: A journey into the 3.5-billion-year old history of the human body. Pantheon Books, New York, 2008.

9. Wikipedia

Last week a Russian weekly magazine Novoye Vremya (The New Times) published my article about a questionable change in the direction of a natural history museum in San Francisco – The California Academy of Sciences. The museum’s administration removed Paleontology exhibit ‘Life Through Time’ with dinosaurs and sea scorpions, and installed a lot of green/recycle/global warming stands.

http://newtimes.ru/magazine/2008/issue089/doc-59567.html

To read this article in English using automatic translation by Yahoo Babel Fish, you can click here – http://tinyurl.com/55kdtr.

What was there before (2003):
Вот что было:

What they have right now (2008):
Вот что стало:

«Зеленые» против динозавров. В Сан-Франциско в новом здании открылся музей Калифорнийской академии наук — один из десяти крупнейших музеев мира. Это здание планировалось почти 10 лет и строилось 4 года, цена проекта — $488 млн. Оно стало чудом экологического дизайна — растения на «зеленой» крыше, солнечные батареи и максимум стекла, позволяющего экономить электричество. Лидеры академии сообщили на церемонии открытия, что музей обновил и направление: если прежде он был известен своей палеонтологической экспозицией, то отныне он будет прежде всего рассказывать посетителям о борьбе с глобальным потеплением, об охране исчезающих видов и необходимости переработки отходов. Как и почему меняется идеология естественно-научных музеев — разбирался The New Times

Юрий Панчул

Американские музеи, включая Смитсоновский музей в Вашингтоне и естественно-научные музеи в Лос-Анджелесе, Сан-Франциско, Чикаго и других городах — это не просто здания с коллекцией чучел и гербариев, это нервные узлы американского общества, помогающие Соединенным Штатам оставаться мировым научным лидером. Насколько важны эти институты — понятно уже по тому факту, что в попечительский совет Смитсоновского института входят вице-президент США, сенаторы и конгрессмены. При этом музеями занимается не только и даже не столько федеральное правительство — музеи поддерживаются городскими властями, общественными организациями, благотворительными фондами, корпорациями и миллионами простых американцев, которые покупают членство в музеях и жертвуют музеям небольшие суммы денег каждый год. В свою очередь, музеи организуют лекции, экскурсии для детей и даже образовательные экспедиции в дальние уголки планеты, в которых могут принимать участие не только ученые. Например, в 2009 году Калифорнийская академия наук планирует организовать такие поездки в Арктику, на Амазонку, в Новую Зеландию, в Индонезию и другие места.

Золотая лихорадка

Калифорнийская академия наук открылась более 150 лет назад, в 1853 году, всего через 5 лет после начала Золотой лихорадки. Золотоискатели приносили в город минералы, находили новые виды растений и животных. В 1853 году группа из семи ученых решила основать Калифорнийскую академию естественных наук для учета этих находок. Через три года первый президент академии Эндрю Рандал был убит за неуплату карточного долга, а его убийца был, в свою очередь, повешен сан-францисским Комитетом бдительных (своего рода «народной дружиной», действовавшей на Диком Западе параллельно с полицией). Несмотря на эти бурные события, академия благополучно росла, пополняя свой гербарий и другие коллекции, и вскоре стала самым большим музеем западной части США.

В 1906 году здание академии с огромной по тем временам экспозицией динозавров и мамонтов было полностью уничтожено Великим землетрясением, разрушившим Сан-Франциско. В 1910 году члены академии решили не восстанавливать здание в центре города, а построить новое — в парке Золотых ворот. Музей восстановили, в нем постепенно появились диорамы, аквариум, планетарий, палеонтологический музей и так далее. В 1989 году в Сан-Франциско случилось еще одно крупное землетрясение, и здание музея треснуло. Его несколько раз пытались отремонтировать, после чего его признали сейсмоопасным; руководство музея вместе с городскими властями и частными спонсорами решили построить новое безопасное здание.

Революционеры и спонсоры

Одним из вдохновителей проекта был Патрик Косиолек, который стал управляющим директором музея в 1998 году. Косиолек решил воспользоваться ситуацией и перестроить музей радикально. Он предложил провести «мозговой штурм»: как должен выглядеть музей XXI века? В течение полутора лет было организовано около 150 фокус-групп, обсуждавших черты нового музея. Группы собирались из местных и зарубежных ученых, финансовых спонсоров, детей, учителей школ и других жителей Сан-Францисского залива. Обсуждался вопрос, что сохранить из старых отделов музея и что внести нового.

Как рассказала пресс-секретарь музея госпожа Стоун, рядовые посетители проголосовали за то, чтобы оставить зал с африканскими диорамами — с львами и тиграми, а также искусственное болото с белым аллигатором. Что неудивительно: американцы обожают всяких больших созданий, которых авторы экологических брошюр прозвали sexy animals.

Затем свой голос подали спонсоры. Первым сделал взнос крупный предприниматель Вильям Кимбол, который раньше был спонсором проектов экологически чистого строительства. Вслед за Кимболом сделали пожертвования и другие филантропы и благотворительные фонды, внеся в общей сложности более половины из почти полумиллиардной суммы проекта. Благодарные лидеры академии даже переименовали естественно-научную часть нового музея в Музей Кимбола.

Руководство музея наняло знаменитого итальянского архитектора Ренцо Пиано, который построил экологически чистое здание, не поглощающее ни грамма лишней воды или электричества. Выступающие на церемонии открытия отцы музея гордо сообщили, что для постройки здания использовался металл из металлолома, а теплоизоляция была создана из тысяч измельченных старых джинсов. Внутри здания построили две огромные шарообразные структуры: одна для самого большого в мире планетария, а другая — для имитации тропического леса. Структуры окружили стендами, на которых выставили всевозможные материалы по защите от глобального потепления и охране окружающей среды. Кроме этого, в новое здание вернули аквариум и построили искусственный коралловый риф.

А где же динозавры?

Переориентация музея «с прошлого в будущее» ударила по палеонтологам. Один из ученых музея, специалист по динозаврам Ральф Миллер III еще в 2003 году предложил сделать экспозицию по китайским оперенным динозаврам и получил на это невразумительный отказ. Тогда Миллер попросил дать ему планировку будущего музея и с ужасом обнаружил, что там просто отсутствовало палеонтологическое отделение, раньше именовавшееся как «Жизнь сквозь времена» (Life Through Time), которое было одной из жемчужин музея. В этой экспозиции находились диорамы палеозойского океана, лесов каменноугольного периода с гигантскими насекомыми, скелеты и модели динозавров, материалы по эволюции рыб и ранних млекопитающих. Все это решили убрать, оставив только одного тираннозавра. В новом музее не оказалось места для истории жизни на Земле. Ральф Миллер попробовал организовать кампанию протеста в интернете, но у него ничего не получилось.

Водопроводчик vs носорог

Вообще палеонтологическим музеям в последнее время не везет. В 2006 году несчастье постигло и палеонтологический музей Академии наук Украины в Киеве, правда беда пришла с другой стороны. Ночью в музее прорвало трубы с горячей водой, и пар уничтожил окаменелости, диорамы и картины. В частности, пострадали черепа и скелеты доисторических жирафов и носорогов, которые жили на территории Украины миллионы лет назад. Коллекция киевского музея была одной из лучших в Европе, но водопроводные трубы в музее не менялись около ста лет из-за нехватки денег. Если бы украинскому музею помогали частные доноры (как это принято в США), то такие проблемы скорее всего не возникали бы. Но с другой стороны, на примере Сан-Франциско видно, что бывает, когда естественно-научный подход оказывается под прессом идеологемы.

Креационисты vs рыба с ногами

The New Times обратился к профессору Кэрол Тэнг, которая сама защитила диссертацию в области палеонтологии и планировала экспозицию. Профессор сказала, что музей «передал материалы другим музеям, в частности, палеонтологическому музею в Беркли». На замечание, что музей в Беркли является внутренним музеем, без доступа широкой публики, профессор Тэнг сказала: «Ну да, но, может, в будущем мы вернем часть экспозиции обратно».

Пресс-секретарь музея госпожа Стоун заметила, что в музее есть экспозиция, которая позволяет показать эволюцию на примере вьюрков Дарвина (см. на стр. 56). И правда: автор нашел стенд, демонстрирующий изменчивость клюва у вьюрков Галапагосских островов. Но что эти клювы для 10-летних детей? Детям значительно интереснее панцирные рыбы и ракоскорпионы, палеозойские акулы, вулканы и астероиды, которые уничтожили динозавров, мамонты и другие впечатляющие эпизоды из истории Земли. В последние десятилетия были найдены новые доказательства происхождения земноводных от рыб, например, находка окаменелости Тиктаалик, «рыбы с ногами». Кстати, этих самых «рыб с ногами» напрочь отказываются видеть в музеях противники теории эволюции (креационисты), а вот вьюрки с их изменчивыми клювами креационистов почему-то не задевают Может, руководство музея решило не обижать сторонников божественного происхождения Земли и всего сущего на ней?

Un-museum

Тем временем профессор Патрик Косиолек, который был одним из главных авторов нового «зеленого» направления музея, перебрался в другой — в Колорадо. А руководителем Калифорнийской академии наук стал профессор химии Грег Фаррингтон, который сразу заявил, что он не любит музеи «греческого» типа, с их «лестницами и темными коридорами», и с благоговением назвал новую Калифорнийскую академию наук un-museum («не музей»), который «вывернут наизнанку, со стеклянными стенами и открытым пространством, наполненным светом». Так вопрос, что же делать детям с их любовью к динозаврам, остался без ответа.

Однако администрация музея в СанФранциско считает, что большой проблемы в том нет: молодые люди, интересующиеся палеозойскими ракоскорпионами, могут отыскать информацию в интернете. К тому же, объясняют они, Калифорнийская академия наук поставила себе задачу поломать традицию, в которой музей разговаривает с посетителем «свысока». А потому сознательно упростили «язык музея» и наняли специалистов по брендам, которые раньше работали… в торговле, — они и помогали в подготовке экспозиций. «Мы используем язык начальной школы», — говорит профессор Тэнг. Поможет ли это привить любовь детей к науке — покажет время.

Около полутора столетий тому назад основатель эволюционной теории Чарльз Дарвин изучал на Галапагосских островах местных птичек — вьюрков. На островах водилась добрая дюжина различных видов этих птиц, отличавшихся друг от друга в основном формой и размерами клювов. Клювы вьюрков одного вида идеально подходили для сбора семян, другой вид был идеально приспособлен для охоты на насекомых. При этом птицы были похожи. Дарвин тогда предположил, что на Галапагосы прилетели птицы лишь одного вида вьюрков, но потом, расселившись на различных островах, они приспосабливались к местным условиям. Преимущество в борьбе за выживание получали те, чьи клювы больше подходили для местной пищи: одним вьюркам досталась ниша охотников за мелкими насекомыми, другие получили изобилие семян. В результате постепенно образовалось несколько различных видов, специализировавшихся на какомлибо типе пищи. Так эти птички благодаря Дарвину вошли в историю биологической науки, а острова стали считаться идеальными лабораториями для наблюдения за результатами эволюционных процессов.

Мои фотографии музея:

Для просмотра с Flash player:
http://panchul.com/places/calacademy

Для просмотра без Flash player:
http://panchul.com/places/calacademy/no_flash

Источники информации:

1. Susan Weiss (Author), Renzo Piano (Foreword), John McCosker (Introduction), Greg Farrington (Preface). California Academy of Sciences: Architecture in Harmony with Nature. Chronicle Books, 2008.

2. California Gold Rush – http://www.calliope.org/gold/gold2.html

3. http://en.wikipedia.org/wiki/Women_in_the_California_Gold_Rush

4. http://www.rootsweb.ancestry.com/~kycampbe/randallmurder.htm

5. http://news-service.stanford.edu/news/2005/july13/kimball-obit-071305.html

6. http://www.calacademy.org/give/campaign.php

7. California Academy of Sciences no longer a natural history museum?
http://dml.cmnh.org/2003Jun/msg00231.html

8. Paul Ehrlich
http://ireland.iol.ie/~newtownw/caretakers/conf/conf98/report/keynote_speech.htm

9. http://findarticles.com/p/articles/mi_m0EIN/is_2007_Nov_1/ai_n27433195/pg_1?tag=artBody;col1

10. http://www.calacademy.org/events/travel

11. http://en.wikipedia.org/wiki/Smithsonian

12. DINOSAUR Mailing List, housed at The Cleveland Museum of Natural History, http://dml.cmnh.org

The paleontological exposition Life Through Time does not exist as a part of the museum anymore. However the old (2003) section of the museum website describing this exposition is still working:

Палеонтологическая экспозиция “Жизнь сквозь времена” больше не существует как часть музея. При этом старая (2003) секция вебсайта музея, описывающая экспозицию, все еще работает:

http://www.calacademy.org/exhibits/academy_tour/naturalhistory/ltt_conifer_dinos.html

http://www.calacademy.org/exhibits/academy_tour/naturalhistory/ltt_dino_bipeds.html

http://www.calacademy.org/exhibits/academy_tour/naturalhistory/ltt_early_oceans.html

http://www.calacademy.org/exhibits/academy_tour/naturalhistory/ltt_mesosoic_ocean.html

http://www.calacademy.org/exhibits/academy_tour/naturalhistory/ltt_giant_birds.html

Some screenshots showing what was removed from the museum:
Некоторые скриншоты, показывающие что было удалено из музея:

Names mentioned in the article:
Имена, упомянутые в статье:

Кэрол Тэнг – Carol Tang
Стефани Стоун – Stephanie Stone
Джеймс Ролс – James J Rawls
Вильям Кимбол – William Kimball
Ренцо Пиано – Renzo Piano
Ральф Миллер III – Ralf W. Miller III
«Жизнь через Времена» – Life Through Time
Патрик Косиолек – Patrick Kociolek
Грег Фаррингтон – Greg Farrington

UPD: Некоторые пояснения после комментариев в русаме:

Почему палеонтология в музеях необходима:

Для понимания биологии человеку (особенно ребенку – будущему ученому) нужно представлять всю историю Земли – эдиакаронскую фауну, расцвет жизни в кембрие, появление растений и выход на сушу насекомых, появление рыб и земноводных, изменение климата (в некоторые периоды на Земле был фактически безморозный климат – при этом в полярных зонах росли леса (когда там был континент, но при этом сохранялась полярноая зима, т.е. полгода леса стояли в темноте).

Почему для понимания биологии нужно иметь представление о палеонтологии? Это я описал в статье про Evo-Devo – направление, которая является базой для новой биотехнологии:

http://newtimes.ru/magazine/2008/issue069/doc-51938.html

В 90-е годы эмбриологи и генетики стали работать с палеонтологами. В частности, оказалось, что такой эпизод эволюции, как превращение плавников рыбы в конечности с пальцами, можно объяснить сравнительно простой мутацией этого самого «ежика» — регулирующего гена. Чтобы подтвердить эту гипотезу экспериментально, исследователь Рэндал Дан из Университета Чикаго ввел этот ген мыши в эмбрион ската, рыбы, родственной акулам. В результате у эмбриона ската кости основания плавника стали формироваться… наподобие пальцев млекопитающих.

Вы можете сказать, что большинству это не надо, но что желать меньшинству? Лететь в Washington, DC?

“И вы абсолютно убеждены, что динозавры важнее?”

Палеонтологическая секция обязана быть абсолютно в любом крупном музее естественных наук. Причины я объяснил выше. Иначе этот музей нельзя называть “a natural history museum”.

Экологическая секция может быть, может не быть, я не против. Теперь вопрос в том, кем и почему было принято решение удалить палеонтологическую секцию.

Не из-за денег. Бюджет музея – полмиллиарда долларов, а бюджет палеонтологической экспозиции был ничтожной суммой по сравнению с данным океаном денег. Я откопал информацию о гранте 1988 года для этой экспозиции всего на нескеолько сот тысяч долларов.

Не из-за нехватки места. У музея огромная площадь, а в Golden Gate Park куча дополнительного свободного пространства.

Не из-за “никому не интересно”. В этой секции раньше толпился народ.

Не из-за “это никому не нужно”. Обществу необходимо, чтобы некоторый процент детей становился биологами. Базовое знание истории жизни на Земле – это необходимая составная часть образования биолога, особенно в свете использования результатов evo-devo для биотехнологии.

Тогда из-за чего?

http://newtimes.ru/magazine/2008/issue077/doc-56376.html
http://panchul.livejournal.com/29088.html

Фотоальбомы:

Если у вас в браузере стоит Flash Player, то смотреть лучше здесь:

http://panchul.com/places/bristlecone/new_times
http://panchul.com/places/bristlecone

Если Flash Player не установлен, то смотреть можно здесь:

http://panchul.com/places/bristlecone/new_times/no_flash
http://panchul.com/places/bristlecone/no_flash

Деревья, которые переписали историю. Мировую прессу облетела сенсация: в Швеции найдена ель, которой, согласно радиоуглеродному анализу ее корней, около 9550 лет. Она была тут же названа «самым старым деревом на Земле». Впрочем, у «шведки» есть конкуренты — сосна долговечная (Pinus longaeva), возраст которой достигает почти 5000 лет. Эта сосна растет в холодных засушливых Белых горах на границе американских штатов Калифорния и Невада.

Юрий Панчул, Саннивейл, Калифорния

Стволу шведской ели на самом деле существенно меньше лет, по оценкам профессора Лейфа Куллмана из Umeå University (Швеция) — около 600 лет: это клон, то есть отросток от корней более старого дерева, которое, в свою очередь, тоже было клоном. За 10 тысяч лет на древних корнях выросло несколько десятков деревьев, которые совокупно можно рассматривать как один суперорганизм. А вот сосна с Белых гор на протяжении 50 веков сумела сохранить свой изначальный ствол. Разница для исследователей принципиальная: изучая древесные кольца, ученые узнают, что за климат был на Земле в те времена — времена строительства пирамиды Хеопса и расцвета цивилизации шумеров в Месопотамии (сегодняшний Южный Ирак).

Где жили трилобиты

Биологическая станция Крукед-Крик расположена на высоте 3110 метров над уровнем моря в Белых горах, в полутора часах езды от городка Бишоп, к северу от знаменитой Долины Смерти, одного из самых сухих мест на Земле, почти на границе Калифорнии и Невады.

Была уже ночь, когда группа, возглавляемая известным ботаником Гленом Китором из Meritt College, специалистом по растениям Калифорнии, приехала на станцию. Первое знакомство: молодая американка осторожно выметает веником из комнаты какую-то живность. «Посмотрите, это существо из семейства скорпионовых. Не сам скорпион, а из семейства. Правда же, клево?»

Биостанция — это пять домиков плюс метеостанция. Интересно, что эти домики сначала стояли в центре Лос-Анджелеса и использовались для какого-то маленького торгового центра. Когда их собирались сносить, кому-то пришла в голову идея разобрать их на бревна и подарить ученым (у которых, как у всех ученых, постоянная нехватка финансирования). Потом эти бревна перевезли на грузовиках в Крукед-Крик и собрали обратно в домики.

На станции можно встретить представителей разных отраслей науки: экологов, энтомологов, ботаников, даже палеонтологов, которые ищут здесь трилобитов — существ, живших в эпоху палеозоя¹. Дело в том, что этот район в Белых горах представляет собой комбинацию из необычного климата, холодного и сухого, специфических почв, редких растений и удаленности от цивилизации (так как место мало потревожено людьми, окаменелости можно найти близко к поверхности).

Станциям в Белых горах 60 лет, на них сначала изучали космическую радиацию и физиологию дыхания в условиях низкого давления. Потом рядом обнаружили эти древние сосны, которые оказались полезны для дендрохронологии, и построили станцию пониже, в непосредственной близости к рощам сосны долговечной.

Сравнение колец

В первой половине XX века самыми старыми деревьями на Земле считались гигантские секвойи (Sequoiadendron giganteum), сверхмассивные калифорнийские деревья, живущие до 3500 лет и достигающие в толщину 8 метров. Каково же было удивление ученых, когда в 1957 году исследователь Эдмунд Шульман обнаружил, что сравнительно небольшие сосны, растущие в Белых горах Калифорнии, на тысячу лет старше секвой.

Эдмунд Шульман интересовался возрастом деревьев не из спортивного интереса. Он работал в Университете Аризоны с Эндрю Дугласом, основателем науки дендрохронологии, которая занимается анализом древесных колец. Сравнивая шаблоны годовых колец старых деревьев с шаблонами колец бревен, использовавшихся индейцами в Аризоне, Дуглас смог определить время строительства древней индейской стоянки Шоу Лоу, что было важно для понимания истории индейцев юго-запада США. Так ботаника стала помогать истории. Когда Эдмунд Шульман обнаружил тысячелетние сосны², он сразу понял, насколько удачным является это дерево для дендрохронологии. Во-первых, оно гораздо тоньше секвойи, поэтому из него можно легко извлекать пробы с помощью специального полого сверла, которое выгрызает тонкую «колбаску» древесины, не повреждая все дерево. Во-вторых, суровый климат Белых гор сделал сосну долговечную очень чувствительной даже к небольшому изменению годовых осадков: в сухой год у дерева образуется тонкое годовое кольцо, в чуть более влажный год — широкое. В-третьих, пни секвой, как правило, полностью сгнивают менее чем за тысячу лет, в то время как пни сосны долговечной пропитаны смолой и почти не гниют в практически стерильной, лишенной бактерий и грибков среде Белых гор. Эти пни стоят, как мумии, тысячелетиями, что позволяет сравнивать узоры колец живых деревьев и узоры колец старых пней, точно определяя их возраст.

Шкала Фергюсона

Сопоставлением колец живых и мертвых деревьев впервые занялся Весли Фергюсон, который вместе с Дугласом и Шульманом работал в Лаборатории исследования древесных колец Университета Аризоны. Фергюсон и его последователи смогли составить непрерывную шкалу колец сосны долговечной длиной более 11 тысяч лет.

Шкала в 11 тысяч лет строится так: берем живое дерево, находим в его старых кольцах некую последовательность (например, узкое-широкое-узкое-узкое-узкое), потом находим такую же последовательность в молодых кольцах старого мертвого пня, после чего можно определить возраст старых колец этого пня.

Это позволило Фергюсону «поправить» известный радиоуглеродный метод определения возраста остатков живых существ. Радиоуглеродный метод был открыт в 1947 году физикохимиком У иллардом Либби, но в 1960-е годы выяснилось: этот метод не исключает серьезных ошибок из-за исторических колебаний содержания радиоактивного углерода-14 в атмосфере Земли. Фергюсон и его коллеги измерили содержание углерода-14 в кольцах сосны долговечной, что дало возможность «откалибровать» радиоуглеродный метод. «Поправка» Фергюсона привела к революции в исторической хронологии Западной Европы и других мест, находящихся на противоположном от сосен Белых гор конце Земли.

Например, в результате этих поправок ученые узнали, что Стоунхедж³ был построен до начала микенской культуры Древней Греции⁴. Также узнали, что металлургия меди появилась в балканских горах до ее возникновения в Древней Греции и что храмы на Мальте были построены до храмов на Ближнем Востоке. Другими словами, если раньше ученые думали, что цивилизация плавно наступала из Египта, Ближнего Востока и Греции в Западную Европу, то после работ Фергюсона стало понятно, что многие достижения цивилизации появились в Западной Европе независимо.

Секрет долголетия

В чем же секрет долголетия сосны долговечной? Шульман заметил, что сосны этого вида, которые растут в относительно благоприятных условиях (влажных, защищенных от ветра каньонах), живут меньше, чем их собратья, «прозябающие» почти в невыносимых условиях. Современные исследователи деревьев выдвигают гипотезы, что в суровых условиях у сосен меньше врагов — болезнетворных грибков, бактерий и насекомых.

Другим объяснением долголетия этой сосны является ее «секционная архитектура». В частности, вода, поглощаемая корнем левой части дерева, как правило, направляется в ветку той же левой секции, а не распределяется по всему периметру. Поэтому, если правая часть дерева будет повреждена вредителями или даже молнией, это не убьет все дерево. Примером такого «секционного» дерева является Мафусаил — самое старое дерево, обследованное Шульманом и названное им по имени библейского долгожителя. Мафусаил находится в «роще Шульмана» неподалеку от биостанции. Он похож на абстрактную скульптуру из мертвой древесины с небольшим ручейком живой плоти и несколькими живыми веточками. К сожалению, Мафусаил, которому 4840 лет, привлекал внимание хулиганов, которые вырезали на его коре надписи и отрубали куски древесины на сувениры. После нескольких инцидентов биологи убрали с дерева табличку и решили хранить местонахождение дерева в тайне.

Жить надо долго

Другой вопрос, который пытаются решить экологи, — почему сосна долговечная живет именно в этой местности, похожей одновременно на пустыню и тундру. Оказывается, эта сосна может в принципе расти даже в мягком климате средиземноморского типа. Но в «нормальном» лесу она неконкурентоспособна: растет медленно и боится затенения, поэтому легко вытесняется другими деревьями. Зато другие деревья не могут выдержать Белые горы, особенно зоны, в которых сосна долговечная держит монополию. Дело не только в климате, но и в специфической почве. Когда-то давно эта часть Калифорнии была дном неглубокого моря; многометровые отложения ракушек морских организмов спустя миллионы лет образовали отложения камня известняка. В результате столкновения тектонических плит дно поднялось на 4 километра вверх, на верхушку гор, получивших имя из-за белого цвета известняка. Известняк сделал почву гор щелочной и избавил сосну долговечную от конкурентов, которым нравится более кислая почва.

Наиболее трудный вопрос: зачем растению вообще жить тысячелетиями? В чем эволюционное преимущество долгой жизни? Известный специалист по хвойным растениям Калифорнии Рональд Ланнер в своей книге привел гипотезу, что долгая жизнь позволяет популяции переносить катастрофические изменения климата вроде глобального потепления. В любой момент времени в популяции есть деревья, которые начали жизнь и выжили в разных условиях, при холодном или при теплом климате. Поэтому когда климат снова похолодает или потеплеет, потом ки дерева из предыдущего подобного периода смогут выжить в новом катаклизме.

С другой стороны, многие ученые считают, что в процессе глобального потепления сосна долговечная просто «отступит» вверх по склонам Белых гор в те места, где сейчас находятся альпийские луга, покрытые ковром пригнувшихся к земле цветов.

Цветок Castilleja applegatei — паразит на корнях других растений

Созревающая мужская шишка (microstrobilus) с пыльцой. Через пару недель она выпустит пыльцу, которая понесется по ветру в поисках женских шишек (megastrobilus). Ее красный цвет позволяет шишке поглощать больше тепла от солнца, что ускоряет развитие пыльцы

Женская шишка (megastrobilus), оплодотворенная в прошлом году. Оплодотворение происходит в конце июня — начале августа, но семена созревают только на следующий год, когда в конце сентября — начале октября шишечка раскрывается, и семена разлетаются, уносимые ветром. На каждой чешуйке женской шишки находится «щетинка», поэтому по-английски сосна называется Bristlecone Pine («сосна с щетинистыми шишками»)

Главная проблема сосны долговечной в старом возрасте — это постепенная эрозия почвы под ее корнями, из-за чего сосна постепенно «приподнимается» и в конце концов падает

Зачем люди изучают деревья? Ботаник Глен Китор отвечает так. Когда-то деревья Калифорнии поддерживали целую цивилизацию индейцев, которые употребляли в пищу вымоченные желуди вечнозеленых калифорнийских дубов (в частности, Quercus agrifolia) и орехи сосны пиньон (Pinus monophylla). Деревья играли для калифорнийских индейцев ту же роль, которую для европейцев играла пшеница, а для азиатов — рис. Возможно, в будущем, когда у человечества закончится нефть, роль деревьев снова увеличится. Вооруженные биотехнологиями люди станут выращивать генетически модифицированные деревья для получения химических веществ, которые мы сейчас синтезируем из нефти. При этом сценарии будущего ученым предстоит хорошо разобраться как в биологии самих деревьев, так и в биологии существ, окружающих деревья в экологической системе, — бактерий, насекомых и почвенных грибков.

_______________

¹ Геологическая эра древней жизни, начавшаяся 570 млн лет назад и продолжавшаяся 320 млн лет.

² Он нашел несколько сосен старше 4000 лет, и одна из них (Мафусаил) была им же датирована 2832 годом до нашей эры (то есть сейчас ей 4840 лет).

³ Знаменитое древнее каменное строение в Англии

⁴ Микенская культура — XVI–XI века до нашей эры.

Источники информации:

1. Ronald M. Lanner. The Bristlecone Book: A Natural History of the World’s Oldest Trees. Mountain Press Publishing Company. 2007.

2. Ronald M. Lanner. Conifers of California. Cachuma Press. 1999.

3. Anne Johnson. The ancient bristlecone pine forest. Community Printing and Publishing. Bishop, California. 1999.

4. Michael P. Cohen. A Garden Of Bristlecones: Tales Of Change In The Great Basin. University of Nevada Press, 1998.

5. http://www.info.umu.se/NYHETER/PressmeddelandeEng.aspx?id=3061

6. http://scitech.blogs.cnn.com/2008/05/06/oldest-tree-in-world/

7. http://news.nationalgeographic.com/news/2008/04/080414-oldest-tree.html

8. http://www.wmrs.edu

A leading Russian ornamental horticulture magazine Tsvetovodstvo published in its August-September 2008 issue my article about the paleobotany field trip organized as a part of Botany-2006 conference in Chico, California.

http://panchul.livejournal.com/32856.html

Отрывки и фотографии (все фотографии кликабельны):

… В экспедиции я увидел, как работают палеоботаники, побывал в местах знаменитой «золотой лихорадки», посетил исследовательскую станцию университета Беркли в Сейджен Крик (Sagehen Creek), а также заповедник Долины Бабочек (Butterfly Valley), знаменитый своими насекомоядными растениями. Напоследок, встретился с китайским ученым Кси Вангом (Xin Wang), активно участвующим в дискуссии о загадке происхождения цветковых растений.

… места раскопок, которые посетила наша группа в Сьерра-Неваде, относились к Кайнозою, эпохе Эоцен (56-34 млн лет назад) Палеогенового периода и эпохе Миоцен (23-5 млн лет назад) Неогенового периода.

Yuri Panchul with a fossil. The Buckeye locality:

Юрий Панчул с окаменелостью на золотом руднике Бакай:

A fossil with many leaf impressions. The Buckeye locality:

Окаменелость с большим количеством отпечатков листьев с рудника Бакай:

You can see the description of this trip in English on the University of California Museum of Paleontology website:

Описание экспедиции на английском на вебсайте Музея Палеонтологии Университета Калифорнии:

www.ucmp.berkeley.edu/science/profiles/erwin0609_participants.php
www.ucmp.berkeley.edu/science/profiles/erwin_0609.php
www.ucmp.berkeley.edu/science/profiles/erwin_0609b.php
www.ucmp.berkeley.edu/science/profiles/erwin_0609c.php

Feather River:

Река Физер:

The La Porte locality:

Район рудника Ла-Порте:

Insect-eating Darlingtonia californica (California Pitcher Plant, Cobra Lily or Cobra Plant) in the Butterfly Valley:

Насекомоядное растение Darlingtonia californica в заповеднике Долина Бабочек:

Insect-eating Darlingtonia californica (California Pitcher Plant, Cobra Lily or Cobra Plant) in the Butterfly Valley:

Насекомоядное растение Darlingtonia californica в заповеднике Долина Бабочек:

… В нашей группе, состоявшей из 21 человека, были представители различных стран и разных научных направлений (палеонтолог из Китая, генетик из Японии, биологи из Голландии, Германии и др.). Помимо известных ученых палеоботаников были и интересующиеся этой наукой геологи, биологи и учителя школ.

The group at Tahoe National Forest Omega Rest Area:

Фотография нашей группы:

Gregory Retallack’s field notebook:

Полевой журнал Грегори Реталлака:

… Этот удивительный человек постоянно носил с собой толстый блокнот, в который записывал и зарисовывал все, что видел вокруг. У него скопилось уже более сотни таких блокнотов.

… Уже в 1850-е годы старатели обнаружили, что простая намывка драгоценного металла из речного песка перестала себя оправдывать и начали применять гидравлический способ добычи. На вершине горы собирали большое количество воды, затем по шлангам ее подводили к руднику, где под давлением она смывала верхний слой (толщиной 1м) почвы, из которой и добывалось золото.

The Buckeye locality. A new forest grew up 100 years after the end of hydraulic mining:

Рудник Бакай. Через 100 лет после окончания гидравлической добычи золота на этом месте вырос новый лес:

A lake in the Buckeye locality:

Озеро в районе рудника Бакай:

Жаль, не могу показать на интернете всю статью в “Цветоводстве”. Они в онлайн это не выкладывают, а перепечатку разрешают только через год. Я вложил в статью кучу труда (13,000 знаков), описал 400 миллионов лет истории растений, геологическую историю Калифорнии, гидравлическую добычу золота, быт исследовательской станции Сейджен Крик, раскопки среди туристов на озере Тахо и дисскуссии о происхождении цветковых растений с обсуждением фотографий, сделанных электронным микроскопом. Впрочем, россияне могут купить сейчас бумажный журнал без проблем. Вебсайт журнала “Цветоводство” – http://tsvetovodstvo.com.

Отрывки:

Манзаниты (Arctostaphylos spp.) – это несколько десятков видов вечнозеленых кустарников с небольшими жесткими листьями. … Манзаниты обладают интересным свойством – у многих видов семена прорастают только после обжигания их огнем. Зачем манзанитам понадобилось такое, на первый взгляд нелепое эволюционное приспособление?

Манзаниты вместе с цеанотусами («калифорнийской сиренью») и другими подобными кустарниками образуют растительное сообщество под названием чапарраль (chaparral). Оно идеально приспособлено к калифорнийскому климату средиземноморского типа. За лето в чапарральной мечтности может не пролится ни одного дождя. Например, в центральной Калифорнии так было этим летом 2005-го года. Раз в несколько лет в такой местности случается пожар. Он сметает старые сухие кустарники и дает сигнал их семенам прорастать. Для семени манзаниты выгодно прорасти на выжженой земле после пожара, когда его росту не мешают другие растения. Если же человек мешает этому природному циклу пожаров, то за несколько десятилетий чапарральные растения часто вытесняются другим растительным сообществом, например сообществом вечнозеленых калифорнийских дубов.