20
ЧТО НОВОГО В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
Антикулоновские капли
Т
ела с противоположными электрическими зарядами при-
тягиваются друг к другу — эта истина, известная как закон
Кулона, остается незыблемой вот уже более двух веков.
однако Уильям ристенпарт из Калифорнийского универ-
ситета в Дэвисе обнаружил исключение из этого правила: в его
экспериментах разноименно заряженные капли воды в масля-
ной сфере яростно отталкивались друг от друга. Три года ушло
у ристенпарта и его коллег на то, чтобы разобраться в механизме
этого парадоксального феномена. оказалось, что в основе его
лежат эффекты поверхностного натяжения. Первоначально кро-
хотные водяные шарики действительно притя-
гиваются друг к другу. на их обращенных друг
к другу поверхностях образуются выпячива-
ния — так называемые конусы Тейлора. Если
заряд капель очень велик, конусы получаются
длинными и тонкими. на ничтожный момент
их концы соединяются в мостик, по которому
происходит мгновенное перетекание зарядов.
Когда оно завершается и капли уже не при-
тягиваются электричеством, силы поверхност-
ного натяжения разрывают мостик и, стремясь
втянуть обратно хоботки-конусы, с силой
отбрасывают капли друг от друга. При малом
заряде конусы получаются короткими и широ-
кими, и силам натяжения оказывается выгод-
нее слить две соединенные мостиком капли
в одну.
Закон Кулона остался неопровергнутым, зато
ристенпарту удалось открыть интересный
эффект. Возможно, именно им объясняется
ограниченная эффективность электростатиче
ской очистки сырой нефти от воды.
Молекулярная необратимость эволюции
Е
ще в XIX веке бельгийский палеонтолог Луи
Долло сформулировал закон необратимости
эволюции: группа организмов, проделавшая
определенный эволюционный путь, ни при
каких условиях не может пройти его обратно и породить
те формы, от которых она произошла. Действительно,
вернувшиеся в воду наземные позвоночные не превра-
тились обратно в рыб, а нелетающие птицы — в репти-
лий. но какие механизмы обеспечивают эту необрати-
мость?
Для ответа на этот вопрос группа американских моле-
кулярных биологов во главе с Джозефом Торнтоном
из орегонского университета попыталась реконструи-
ровать эволюцию одного белка — рецептора к гормону
кортизолу (Гр). Восстановив его эволюционную историю,
они обнаружили, что «предком» Гр был белок, условно
названный AncGR1 и способный связываться с разными
стероидами. Примерно через 40 млн. лет на его основе
возник белок AncGR2, отличающийся от AncGR1 37 ами-
нокислотными заменами. решающими из них являются
две — именно они превращают AncGR2 в специфиче-
ский рецептор к кортизолу. Еще пять замен несколько
улучшают его работу, остальные 30 не оказывают на нее
заметного действия. однако когда исследователи заме-
нили в реконструированном AncGR2 семь значимых
аминокислот на те, которые были у AncGR1, получив-
шийся белок утратил способность связываться с каки-
ми бы то ни было стероидами: накопившиеся «нейтральные» ами-
нокислотные замены так изменили структуру белковой молекулы,
что закрыли для нее возможность возврата к исходной функции.
Ученые полагают, что этим механизмом в основном и обеспечива-
ется необратимость эволюции на молекулярном уровне.
Иллюстрации: Dгeamstime
предыдущая страница 16 Что нового в науке и технике 2009 11 читать онлайн следующая страница 18 Что нового в науке и технике 2009 11 читать онлайн Домой Выключить/включить текст