08 Февраля 2022
Поделиться:

День российской науки: три рассказа ученых о своей работе

8 февраля отмечается День российской науки. Это профессиональный праздник тех, кто решил посвятить свою жизнь кропотливым исследованиям и удивительным открытиям. Мы поговорили с тремя современными учеными об их областях профессиональных интересов — палеонтологии, морской биологии и теоретической физике — и о том, как сегодня обстоят дела в науке.

Андрей Журавлев — палеонтолог, доктор биологических наук, научный редактор «National Geographic Россия», лауреат премии РАН за лучшую научно-популярную книгу «Похождения видов. Вампироноги, паукохвосты и другие переходные формы в эволюции животных» в 2021 году

В третьем тысячелетии палеонтология, которая по большей части считалась уделом чудаковатых ученых, влюбленных в курьезные окаменелости, превратилась в одну из важнейших наук для понимания прошлого Земли, а следовательно, и для осознания будущего нашей планеты. Вкупе с детальными геохимическими и седиментологическими исследованиями палеонтологические данные позволили совершенно по-новому взглянуть на удивительно изменчивую историю Земли: состав ее атмосферы и гидросферы, разнообразие климатов, факторы и время формирования крупнейших запасов полезных ископаемых — от угля и нефти до железа, урана и золота.

Новые методы исследования и возможности современного инструментария дали палеонтологам возможность изучать такие особенности давно исчезнувших животных, как, например, детали строения нервной системы и преобразования этой важной системы органов на самых ранних (более полумиллиарда лет назад) этапах эволюции беспозвоночных или расцветка покровных структур и, следовательно, особенности поведения у разных мезозойских позвоночных. Возможности трехмерного изучения и оцифровывания ископаемых остатков позволяют моделировать облик давно вымерших организмов вплоть до тончайших щетинок (если речь идет о членистоногих), степени подвижности отдельных конечностей и характера локомоции всего животного (а также особенностей распределения воздушных или жидкостных потоков вдоль поверхности тела, что важно для понимания перемещения летающих и плавающих форм, но также и поведения сидячих фильтраторов). Особенно интересным оказалось использование анализа изотопов, в первую очередь кислорода, углерода и азота (а также стронция).

Такие данные разрешают судить не только о пищевых предпочтениях и темпах обмена веществ, но и о дальности и маршрутах миграции отдельных особей. Не менее прорывными стали исследования древних органических молекул — от биомаркеров возрастом свыше миллиарда лет до ископаемых жиров, белков, ДНК и даже микроРНК. Конечно, подобные исследования проводятся на остатках организмов последнего миллиона лет, но и они выявляют немало неожиданных фактов о динамике популяций, родстве и комплексных причинах вымирания гигантов ледникового периода.

Ольга Филатова — морской биолог, доктор биологических наук, старший научный сотрудник кафедры зоологии позвоночных биологического факультета МГУ, автор книги «Облачно, возможны косатки»

Полевые исследования китообразных — это крайне сложная работа, потому что большую часть времени киты проводят под водой, а некоторые виды держатся вдали от берегов, куда исследователи могут попасть только в ходе крупных дорогостоящих судовых рейсов. Большая часть информации о китах все еще недоступна нам. До сих пор ученые открывают новые виды китообразных, хотя находка нового вида крупных млекопитающих и кажется невероятной в XXI веке. Самое недавнее такое открытие состоялось всего три года назад: в 2019 году был описан новый вид плавуна — малый плавун Berardius minimus. Описан он был в основном по выбросам мертвых животных, найденных на берегу. В 2021 году мы впервые наблюдали этот вид в природе во время экспедиции на остров Кунашир. Сразу стало понятно, почему его открыли так поздно: этих китов очень сложно заметить в море, они ныряют на 20–40 минут, а на поверхности проводят 5–10 минут, и фонтан у них практически незаметен. Самих китов на расстоянии больше 300–500 метров просто не видно, а при приближении судов они сразу заныривают. Если даже случайно кому-то удавалось их заметить раньше, их обычно принимали за более крупных родственников — северных плавунов, которые обитают в тех же районах.

Это не первый случай крупных открытий в биологии морских млекопитающих за последние годы. С появлением новых методов сбора и анализа данных ученые постепенно приоткрывают завесу тайны над этими загадочными существами, но неизвестно о них все еще гораздо больше, чем известно.

Игорь Иванов — физик-теоретик, сотрудник Лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных исследований (г. Дубна) и профессор физики Sun Yat-sen University (Китай), составитель сборника «Как ломаются спагетти и другие задачи по физике», автор книги «Объясняя науку. Руководство для авторов научно-популярных текстов»

Несмотря на вот уже почти двадцатилетнюю работу за границей, я ощущаю себя представителем и, надеюсь, продолжателем советской и российской физической школы. Скажу даже конкретнее: продолжателем того взгляда на изучение физики и тех физических традиций, которые я перенял за время учебы в Новосибирске. Нас тренировали понимать явление, видеть связи между разными процессами, уметь делать численные оценки, а не просто оттачивали техническое мастерство. Еще до университета, в новосибирской физматшколе, нам с первого же месяца давали задачи-оценки и задачи-демонстрации: нам показывают явление, а мы должны сами разобраться, что важно, что нет, какие формулы и какие параметры здесь уместны. В университете, когда я уже начал всерьез заниматься теоретической физикой элементарных частиц, нам всем, включая будущих теоретиков, давали обязательные курсы экспериментальной физики. И уже в аспирантуре в Европе, сравнивая себя с теоретиками из других университетов, я чувствовал, что благодаря общему настрою на явления и численные оценки я воспринимаю физику как родную стихию, а не как вереницу формул.

Безусловно, на Западе очень много высококлассных физиков, которые прекрасно разбираются в эксперименте и в теории и умеют подмечать любопытные явления в окружающем мире. Но, насколько я могу судить, они это вырабатывали в себе сами. Система физического образования в типичном западном университете — а тем более в Китае, где я сейчас работаю, — не нацелена на многогранное восприятие физики. И это одна из причин, почему молодые российские физики из сильных университетов так ценятся на Западе. Очень хочется, чтобы уровень качества физического образования в России держался в как можно большем числе университетов и — совсем уж заоблачная мечта — чтобы структуры, формирующие научную и образовательную политику РФ, наконец-то осознали реальную ценность этого интеллектуального богатства России.

Рубрики

Серии

Разделы

Издательство