Окрасы кошек для чайников

Моя статья с сайта Котостудии

Когда я занималась съёмкой котиков, у нас был сайт студии. Он и сейчас есть, но когда закончится проплата домена и хостинга, мы решили его закрыть. Поэтому хочу перетащить сюда немного ценного с него. Поэтому если видите у меня в постах фото с водяными знаками Котостудия - это мои. И ещё некоторые подписаны "Кошкоблог", это тоже был мой проект, уже давно закрытый. Короче тут все фото мои авторские. А эту и другие статьи, которые буду переносить сюда, я писала для сайта Котостудии. Некоторые из них потом печатались в газетах и журналах.

Кошки отличаются от многих других животных, даже входящих в то же семейство кошачьих, невероятным разнообразием окрасов. Например, все львы, кроме альбиносов, примерно одинаковы по цвету, гепарды, пумы и ягуары в пределах одного вида тоже совершенно одинаковы. Не говоря уже о других животных, таких как зебры, жирафы и носороги. Кошки же - впрочем, каждый видел это сам - проявляют бесконечное разнообразие в цветовых вариациях. Во многом разнообразие окрасов современных кошек обусловлено разнообразием пород и тщательной селекцией, которую проводят заводчики для выщепления все более и более редких окрасов кошек. Однако и безо всякой селекции кошки способны на многое. За окрасы кошек отвечает не такое уж большое количество генов, однако в разнообразных комбинациях и под действием различных аллелей - осветления, вида рисунка и т. п. они создают бесконечное количество и не перестают восхищать как заводчиков, стремящихся к получению необычных окрасов, так и обычных любителей кошек, нашедших своего любимца или любимицу на чердаке или в подвале.

Среди основных генов, отвечающих за окрасы кошек, есть гены, отвечающие за сплошной окрас или окрас в сочетании с белым, число вариаций распределения которого бесконечно, гены черного и красного (рыжего) окраса, а также их осветлители, дающие осветленный черный - голубой (обычно называемый серым) и осветленный красный (кремовый). Также есть гены, разрисовывающие шубку кошки различными узорами - полосками, пятнами или более причудливыми завитушками, называемыми мрамором. Эти гены окрашивают шерстинку кошки в разные цвета на протяжении ее длины. Разные комбинации такого окрашивания также дают различные окрасы. Ген, подавляющий проявления всех этих окрасов, делает кошку целиком белой. Ген акромеланического окраса - светлой с темными отметинами и голубыми глазами. А если представить, что эти гены в основном работают в группе, то несложно догадаться, что число окрасов ограничивается только фантазией природы (и заводчика), которая, как известно, неистощима. Окрасы кошек отличаются большим разнообразием, чем окрасы котов, ведь в окрасе кошки могут сочетаться действия генов черного и красного окраса, что у котов невозможно, так как ген красного окраса может быть связан только с X-хромосомой. Хромосомный набор кота - XY, кошки - XX. Соответственно кот, имея только одну X-хромосому, может быть либо красным, либо черным (либо осветленным красным или осветленным черным), кошка же может нести сочетание двух этих генов в обычном или разбавленном (осветленном) виде. В результате совместного действия генов черного и красного окраса появляются на свет кошки с яркими пятнами черного и красного (рыжего) цвета, иногда и в сочетании с белым, с рисунком, с осветлением, с акромеланическим окрасом и других самых невероятных расцветок. Крайне редко рождаются коты, имеющие в окрасе красный и черный. Это результат генетической мутации (генетический код такого кота - XXY, а не XY), поэтому такие коты чаще всего стерильны (бесплодны).

Итак, как же определить окрас кошки, которая живет у вас дома? У кошки, купленной в питомнике с документами, есть родословная, в которой прописан ее окрас, а также окрасы ее родителей и предков до четвертого колена. А если кошка подобрана на улице, и все ее документы - это усы, лапы и хвост? В большинстве случаев определить окрас такой кошки тоже не составляет трудности. Статья иллюстрирована фотографиями как беспородных, так и породистых кошек, так как иллюстраций с беспородными кошками всех описанных окрасов у меня не нашлось.

Окрас белой кошки ясен и так. Белый окрас сочетается с голубыми, желтыми, зелеными глазами, а также разными глазами: у белой кошки может быть один голубой глаз и один зеленый или желтый. Генетика белого окраса не так уж проста, но нас интересует только внешнее проявление - кошка сплошного белого окраса без пятен.

Если у белой кошки есть пятна любого цвета на голове (окрашенная "шапочка"), и в тот же цвет окрашен хвост, то такой вариант сочетания с белым называется ван. На самом деле генетически это кошка черная, голубая, красная или другая, в зависимости от цвета "шапочки" и хвоста, но ее окрас закрыт большим белым пятном, оставляющим на теле кошки лишь небольшие закрашенные участки. Кошка с бОльшим количеством цветных пятен, но не более, чем на треть, закрытая ими, с достаточными промежутками между пятнами, носит окрас под названием арлекин. Кошка, окрашенная примерно наполовину, а наполовину белая - биколор. И, наконец, бывают окрасы с остаточным белым, с белыми пятнами, медальонами и т. п. - например, белое пятно на грудке, белые лапки - "тапочки", небольшие белые пятна на животе.

Сочетание с белым может иметь кошка любого основного окраса. Итак, мы уже узнали, что наша кошка - ван, арлекин, биколор или с остаточным белым, либо без белого вовсе. А как определить ее основной окрас? Основные окрасы кошек, которых можно найти на улице, не так уж разнообразны. Не будем принимать во внимание выброшенных на улицу нерадивыми владельцами породистых кошек. Целенаправленная селекция выщепила большое количество оттенков - шоколадные, лиловые и многие другие, - но сейчас нас интересуют "натуральные", "природные" цвета. Это черный, голубой (серый) - осветленный вариант черного, красный (рыжий) и кремовый - осветленный красный. Эти окрасы легко отличаются друг от друга как в сплошном варианте, так и в комбинации с белым. У кошек, в отличие от котов, как уже говорилось, черный и красный (либо их осветленные варианты - голубой и кремовый) могут комбинироваться в окрасе одной особи, эта комбинация называется черепаховым окрасом, или торти. Кошка-черепашка окрашена либо в черный с "прядями" рыжины, если она без белого, либо крупными пятнами черного, рыжего (или голубого и кремового) и белого цветов, причем белый распределяется по описанному выше принципу. То есть кошка может быть белой с черно-рыжей шапочкой и хвостом - это черепаховый ван. Также бывают черепаховые арлекины и биколоры, причем как черно-красные, так и голубокремовые.

Все еще не похоже на вашу кошку или кота? Тогда идем дальше. Каждый из описанных окрасов может сочетаться с рисунком (табби). Рисованная кошка отличается от кошки без рисунка темной обводкой глаз и буквой "М" на лбу (это основной отличительный признак, по нему можно узнать, рисованная ли кошка, даже если она очень пушистая, и рисунок на спине размыт), а также рисунком на спине. Также другим будет и цвет зеркальца носа. У таббированной кошки также более светлая шерсть на шее и животе, а также на нижней стороне хвоста. За рисунок у кошки отвечает несколько разновидностей генов, соответственно рисованная кошка может быть пятнистой, полосатой, мраморной или тиккированной. Мрамор и тикинг мы рассматривать не будем, так как носительство этих рисунков - привилегия в основном породистых кошек. Спинка пятнистой кошки покрыта пятнами, четко отделенными друг от друга и контрастирующими с основным тоном, хвост и лапы окрашены кольцами. У полосатой кошки вместо пятен - сплошные полосы, этот рисунок называют также тигровым. У кошек, окрас которых не поддерживается селекцией (то есть наших с вами любимых домашних Мурзиков и Мурок), полосы могут быть не сплошными, а разорванными, и тогда окрас представляет собой что-то среднее между пятном и полосой. Пятна или полосы имеют цвет основного окраса кошки - например кошка с черными пятнами - черная пятнистая, кошка с серыми полосами -голубая тигровая. Общий же тон шерсти такой кошки гораздо светлее, например черная пятнистая кошка - коричневато-бурого оттенка с черными пятнами. Этот тон и смущает многих при определении окраса - например, обладатель черной полосатой кошки может подумать, что она шоколадная, а на самом деле это просто теплый оттенок "подложки" пятен. Ошибиться здесь не даст цвет подушечек лап и зеркальца носа - у черных табби-кошек черные подушечки лап и зеркальце носа кирпично-красного цвета с черной обводкой. Также многие, зная что трехцветных котов не бывает (широко распространенная фраза, на самом деле не бывает черепаховых котов, а не только трехцветных, а кошка может быть двухцветной - черно-красной без белого, но тем не менее такого же двухцветного кота быть не может), утверждают, что у них "феноменальный" трехцветный кот - на самом же деле это всего лишь черный пятнистый с белым котейка, теплый тон шерсти которого был принят за третий цвет. Табби может проявляться и на черепаховых кошек, расписывая их еще более причудливо. То есть например та же самая черно-красно-белая (или без белого) кошка, будучи еще и рисованной, имеет на лбу букву "М", а на спине - пятна или полосы. Даже на окрасе черепаховый ван будут видны табби-отметины - это та же буква "М", если лоб окрашен достаточно сильно (или ее верхние "хвостики", если окрашенная часть лишь немного спускается на лоб. Таббированная черепаха называется торби (от торти табби). Кошки красных и кремовых окрасов всегда таббированные (среди породистых селекционированы красные и кремовые животные без рисунка, но среди беспородных таких просто нет). Поэтому на красной, кремовой и даже нерисованной черепаховой кошке, точнее на ее красной или кремовой части, всегда будет рисунок (поэтому определить, таббированная или нетаббированная черепаха, можно только по ее черной (голубой) шерсти - у таббированной черепаховой кошки полоски или пятна будут на всей шерсти, к тому же у нее будет на лбу буква "М").

Нерисованные и рисованные кошки могут также нести в своем окрасе дым и серебро. Это проявляется в цвете корней волосков - они белые, и когда шерсть такой кошки приподнимается, она очень красиво переливается. Это видно, например, когда кошка движется. Рисованные кошки могут быть серебристыми, у них основной тон гораздо бледнее, чем у табби-кошек без серебра, он почти белый. Рисунок на таком фоне выделяется более контрастно. Пятна или полоски на серебе могут быть любого из основных цветов - черные, голубые, красные, кремовые (опять же, это далеко не полный список, но селекционные окрасы мы не рассматриваем). Дым у кошки сплошного окраса также может сочетаться с любым цветом - черный или голубой, красный или кремовый дым. На основе дымных окрасов были выведены животные, волоски шерсти которых окрашены только на самом кончике (на одну четверть или на одну восьмую). Это затушеванные и шиншилловые кошки - животные сказочной красоты. Но по улице такие не бегают (в идеале кошки вообще не должны бегать по улицам, все-таки это домашние животные), поэтому вернемся к тому, что есть у нас.

Если среди всего этого вы так и не нашли ничего похожего на окрас вашего животного, а глаза вашего зверя - ярко-голубого или насыщенного синего цвета, то ваша кошка или кот - окраса колор-пойнт. Этот же окрас называют акромеланическим или сиамским (так как первая порода, в которой распространился этот окрас - это сиамская порода кошек). У колор-пойнта темные отметины на мордочке, ушах, лапах и хвосте, а основной тон тела - гораздо более светлый. Отметины могут быть как черными или голубыми, так и красными или кремовыми. Или черепаховыми (красно-черными и голубокремовыми) у кошек. Называться такие окрасы будут сил-пойнт (черные отметины), блю-пойнт (голубые отметины), ред-пойнт (красные отметины), крем-пойнт (кремовые отметины); сил-торти-пойнт (черно-красные отметины), блю-торти пойнт (голубокремовые отметины). Глаза при любом цвете отметин имеют голубой цвет. Возможно сочетание этого окраса с белым - например, кошка с темными мордочкой, ушами и хвостом и с белыми лапками, будто обутая в тапочки, а также с рисунком - правда, на светлой спине рисунок не будет виден, но букву "М" на лбу такой кошки можно безошибочно прочитать. Колор-пойнты с рисунком называются линкс-пойнтами, например сил-линкс-пойнт (черный колор-пойнт с табби-отметинами). Кошки акромеланического окраса - невероятно красивые создания, как в сплошной вариации, так и в сочетании с белым. У нас в стране такие кошки очень популярны, даже беспородных кошек такого окраса называют "сиамскими" и разводят ради прибыли еще с советских времен. Коммерческое массовое размножение сослужило им плохую службу. Когда их было совсем мало, считанные единицы, размножалось все, что имело темные отметины и голубые глаза, невзирая на характер. А ведь он передается генетически, и многие животные такого окраса получили по наследству скверный нрав. Многие из кошек с характером оказались на улице, создав популяции животных сиамского окраса и его носителей. И несмотря на набирающее обороты чистопородное разведение сиамских кошек, а также кошек других пород этого окраса, имеющих прекрасный темперамент, в народе засело неискоренимое поверье, что сиамские кошки злые и агрессивные. И кто знает, сколько лет еще пройдет, прежде чем люди перестанут так думать.

Ну вот, все основные варианты просмотрены, так что если ваша кошка не подходит ни под один из них, значит у нее скорее всего были породистые предки, и она получила в своем окрасе что-то от них. Однако не спешите так думать, просчитайте все возможные варианты - возможно, вы что-то невнимательно прочитали, либо окрас выражен неявно из-за слишком длинной шерсти (или неухоженной шерсти в плохой кондиции).

В правильном названии окраса первым идет основной тон, затем вид рисунка и следом - сочетание с белым. Далее идет цвет глаз, если он какой-то необычный для этого окраса. Обычный цвет глаз не прописывается. Например, окрас черно-белой кошки с примерно равным количеством черного и белого будет называться черный биколор. Кошка серого тона с вкраплениями светло-рыжего и более темными серыми пятнами, имеющая белый воротничок и лапки, будет называться голубокремовой пятнистой черепахой с остаточным белым. Коричнево-бурый кот с черными полосками будет зваться черным тигровым (черных пятнистых и тигровых животных также называют браун табби - от англ. brown- коричневый, по оттенку шерсти). Кошка в красной шапочке и с красным хвостом с одним голубым глазом и одним зеленым будет называться красный ван с разными глазами.

Генератор переменного тока.

Кинокурс «Автомобиль». Центрнаучфильм. [1973]

Крикливая лягушка

Наконец-то у меня появилась настоящая лягушка! А то почти все из каких-то других семейств попадались.

Лягушка-крикунья, она же зелёная лягушка, отличается своим окрасом: зелёная голова и коричневое тело. Из-за генетической мутации может приобретать синий окрас. Лягушка пухлая, размером до 10 см. А ещё у неё очень заметная барабанная перепонка.

Обитает на востоке Северной Америки в любых пресных водоёмах, вид широко распространён.

Питается любой мелкой живностью: насекомые, рыба, головастики, улитки.

За один раз она может отложить до 7000 яиц! Я бы после такого тоже стала крикливой лягушкой.

А почему крикливая? Самок этого вида привлекают самые громкие самцы. Чем громче он орёт, тем лучше. Помимо этого самцы помечают территорию с помощью... плеска. Они громко плещутся в водоёме, чтобы другие знали: тут занято!

А орут не очень-то и громко, как ни странно. Узкороты эпичнее оказались.

ТРЕХФАЗНЫЕ СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ.

"Киевнаучфильм", 1982 г.

Асинхронные двигатели.

Обучающий фильм СССР 1975 года

Навозные астрономы

Жуки-навозники из рода Scarabaeus существуют в условиях жёсткой конкуренции за пищу. Самцы формируют из помёта крупных млекопитающих шары, масса которых нередко превышает массу тела насекомого в пятьдесят раз, после чего откатывают добычу от места обнаружения. Сородичи-воры регулярно нападают на катателей, пытаясь отобрать готовые шары, поэтому эволюция благоприятствовала выработке стратегий максимально быстрого и прямолинейного бегства от скопления конкурентов. Однако двигаться по прямой без внешних ориентиров невозможно: ни живые организмы, ни машины не способны поддерживать заданный курс, полагаясь исключительно на внутренние сигналы тела — неизбежно накапливается ошибка, и траектория искривляется. Следовательно, жуки должны использовать какие-то внешние ориентиры, и учёных давно интересовало, какие именно.

Дневные виды жуков-навозников, как выяснилось, используют положение солнца и картину поляризации небосвода; сумеречные — луну и поляризованный лунный свет. Африканский вид Scarabaeus zambesianus стал первым насекомым, у которого экспериментально подтверждено использование поляризованного лунного света — сигнала в миллион раз более слабого, чем солнечный. Но что происходит в безлунные ночи? Исследовательская группа Эрика Уорранта из Лундского университета обнаружила, что ночной вид Scarabaeus satyrus сохраняет прямолинейную траекторию даже тогда, когда луны на небе нет, — но только при ясной погоде. Это означало, что жуки пользуются каким-то иным небесным ориентиром, видимым лишь в отсутствие облаков.

Гипотезу о звёздной навигации проверили в Йоханнесбургском планетарии. Жуков помещали в круглую ёмкость с зачернёнными стенками, исключавшими наземные ориентиры, а купол воспроизводил различные варианты ночного неба. Анализ траекторий показал, что насекомые удерживают курс под полным звёздным небом и при демонстрации одной лишь полосы Млечного Пути примерно одинаково хорошо. Напротив, когда на куполе проецировались восемнадцать ярчайших звёзд без галактической дуги, время пересечения арены увеличивалось более чем наполовину. Вывод оказался неожиданным: жуки ориентируются не по отдельным светилам, а по протяжённому градиенту яркости вдоль плоскости Галактики — то есть по Млечному Пути как целому.

Это открытие стало первым подтверждением использования Млечного Пути в качестве ориентира каким-либо животным и первым убедительным доказательством звёздной навигации у насекомых. Ранее было известно, что птицы, тюлени и человек способны ориентироваться по звёздам, однако все они полагаются на распознавание созвездий — характерных конфигураций отдельных светил. Стратегия сравнения яркости разных участков галактической полосы прежде не была описана ни у одного биологического вида.

Почему жуки избрали именно такой способ? Ответ кроется в строении их глаз. Размер сложных глаз и диаметр отдельных фасеток у ночного S. satyrus заметно превышают соответствующие показатели сумеречного S. zambesianus и дневного Kheper lamarcki. Крупные оптические элементы собирают больше света — критически важное преимущество на пределе чувствительности зрения. Однако разрешающая способность фасеточного глаза всё равно недостаточна, чтобы различать одиночные звёзды, тогда как суммарная яркость галактической дуги создаёт отчётливый контраст на фоне остального неба. Экспериментально установленный порог контрастной чувствительности составляет около тринадцати процентов — этого хватает, чтобы отличить более яркий южный участок Млечного Пути от северного и тем самым определить направление.

Но как именно жук «запоминает» нужный курс? Перед началом качения шара насекомые выполняют характерный ритуал: жук взбирается на вершину сферы, вращается вокруг вертикальной оси с короткими паузами, затем спускается и приступает к движению. Вероятность «танца» резко возрастает после столкновения с препятствием, принудительного изменения направления или экспериментального смещения небесных ориентиров. Учёные полагают, что во время ориентационного манёвра жук делает своеобразный «моментальный снимок» неба, фиксируя взаимное расположение солнца, луны и звёздной полосы, — а затем сверяется с этим снимком на протяжении всего пути.

Интересно, что у «танца» на шаре обнаружилась и вторая, совершенно иная функция. Инфракрасная съёмка показала, что температура поверхности влажного навоза заметно ниже температуры окружающей почвы благодаря испарению воды. Оказалось, что контакт передних лапок с охлаждённой поверхностью шара помогает жуку отводить избыточное тепло в жаркий день. Когда исследователи блокировали теплообмен силиконовыми накладками на лапки, частота подъёмов на шар снижалась на треть, а продолжительность непрерывного качения удваивалась — жуки перегревались медленнее и реже нуждались в охлаждении.

В 2013 году авторский коллектив — Мари Даке, Эмили Бэрд, Маркус Бёрн, Кларк Шольц и Эрик Уоррант — получил Игнобелевскую премию в номинациях «биология» и «астрономия» за открытие галактической ориентации у жуков-навозников. Несмотря на шуточный характер награды, результаты исследования важны как для понимания механизмов пространственной ориентации, так и для разработки систем машинного зрения, вдохновлённых биологическими прототипами.

Есть у открытия и тревожная сторона. Световое загрязнение от городов и дорог снижает контрастность Млечного Пути и способно нарушать навигацию ночных насекомых подобно естественной облачности. Поскольку жуки-навозники играют ключевую роль в переработке органических отходов и рыхлении почвы, деградация ночного неба представляет потенциальную угрозу экосистемам саванн и пастбищ — и заставляет по-новому взглянуть на проблему светового загрязнения.

По материалам:
https://www.researchgate.net/publication/235374810_Dung_Beetles_Use_the_Milky_Way_for_Orientation и производных научно-популярных статей из Science (AAAS), National Geographic, The Conversation, EarthSky.

Малайская рогатая лягушка

Рогатая лягушка относится к семейству чесночниц. Название она получила из-за кожных наростов над глазами, похожих на рога.

У чесночницы есть природный камуфляж, но не чесночный, а листочковый. Рога как раз помогают слиться с палой листвой, как и коричневая окраска. Небольшой размер (до 12 см) тут тоже в плюс.

А название такое у них неспроста. Не знаю, кому пришло в голову нюхать лягушку, но выяснилось, что у неё чесночный запах.

Обитает этот листочек в юго-восточной Азии. Лягушка ночная, днём она зарывается в листву, и найти её почти невозможно. Также она может залезать на деревья и прятаться в ветвях. А ночью сидит в засаде и ловит всяких насекомых и пауков. Да и мелкими членистоногими, грызунами и лягушками не прочь перекусить.

Некоторые исследования показали, что у малайской лягушки хорошо развита кратковременная память, так что она может запоминать свои укрытия и расположение водоёмов. А в водоёмах она откладывает яйца.

Средневековый «суперкорабль», обнаруженный у берегов Дании, оказался крупнейшим судном своего типа

В датском проливе водолазы нашли крупнейший из известных когов – открытие указывает на экономический подъём средневековой Европы.

На дне пролива у берегов Дании археологи обнаружили огромное средневековое судно. Шестисотлетний корабль представляет собой ког – округлое одномачтовое судно с прямым парусом, один из самых совершенных типов морского транспорта Средневековья. Длина составляет около 28 метров, ширина – 9 метров; по данным специалистов датского Музея кораблей викингов, это крупнейший ког из всех известных.

Находку сделали близ Копенгагена в проливе Эресунн, разделяющем Данию и Швецию. Учёные охарактеризовали судно как «суперкорабль», который мог перевозить сотни тонн груза с минимальными затратами в эпоху бурного развития торговли XIV–XV веков.

«Это – веха в морской археологии, – заявил руководитель раскопок Отто Ульдум. – Перед нами самый большой из известных когов, и он даёт уникальную возможность понять устройство крупнейших торговых судов Средневековья и быт их экипажей».

Судно нашли случайно в ходе исследования морского дна для строительства искусственного острова, который Дания планирует возвести у Копенгагена. Расчистив, по словам учёных, «вековые наслоения песка и ила», специалисты обнажили контуры корабля и дали ему имя Svælget 2 по названию канала, где он покоился.

Svælget 2 прекрасно сохранился на глубине 13 метров. Песок защитил правый борт, на котором уцелели фрагменты хрупкого такелажа – подобная сохранность не имеет аналогов среди прежних находок когов. Помимо этого, археологи выявили кирпичный камбуз, впервые зафиксированный на средневековом судне в датских водах; он позволял команде готовить горячую пищу на открытом огне. Среди артефактов – кухонная утварь (горшки, миски), а также личные вещи моряков: гребни и чётки.

Груз пока не найден. Ульдум отметил, что у трюма отсутствовала крышка, поэтому бочки с товарами, вероятно, всплыли при крушении. Впрочем, поскольку никаких признаков военного использования не выявлено, исследователи полагают, что ког был торговым.

Svælget 2 построили в 1410 году – датировку установили методом дендрохронологии, анализируя годичные кольца древесины. Сопоставив результаты с ранее опубликованными сериями, команда выяснила, что обшивка происходит из Польши, а каркас – из Нидерландов. Особенности конструкции говорят о том, что доски привозились издалека, тогда как детали каркаса изготавливались на месте постройки; это свидетельствует о разветвлённой системе торговли лесоматериалами в Северной Европе.

Гигантское судно предназначалось для опасного плавания из Нижних земель (территория современных Нидерландов) к торговым городам Балтики и позволяло перевозить на дальние расстояния объёмные товары повседневного спроса – соль, древесину, кирпич, продовольствие, – тогда как прежде подобные перевозки были рентабельны лишь для предметов роскоши.

«Ког произвёл переворот в североевропейской торговле, – говорит Ульдум. – Он дал возможность перемещать грузы в масштабах, невиданных прежде».

https://www.livescience.com/archaeology/medieval-super-ship-found-wrecked-off-denmark-is-largest-vessel-of-its-kind

Секрет кока-колы - больше не секрет. Бери и делай

Ютубер Зак Армстронг с канала LabCoatz потратил почти год на изучение и воспроизведение секретной формулы Coca-Cola — одного из самых тщательно охраняемых коммерческих секретов в мире. Как он отмечает в начале видео, компания принимает экстремальные меры защиты: демонстрирует гигантское стальное хранилище на экскурсиях, а ингредиенты доставляются без маркировки с разных производств, сотрудники которых не знают, что именно они производят.

Цель проекта звучала дерзко: создать химически идентичный напиток с тем же вкусом и рассказать всем в интернете, как его приготовить.

Многие считают эту затею безнадёжной — все прежние попытки проваливались. Зак перепробовал существующие рецепты-клоны, и ни один даже близко не напоминал настоящую колу. Однако в статье Forbes 2016 года высказывалось предположение, что рецепт можно расшифровать с помощью масс-спектрометрии, хотя автор полагал, что такое под силу лишь крупным корпорациям вроде Pfizer.

У Зака нашлось два друга-ютубера с разными масс-спектрометрами, причём один из них — профессор колледжа.

С юридической стороны тоже всё оказалось просто: Coca-Cola не патентовала рецепт, ведь для патента пришлось бы раскрыть формулу. Поэтому, пока никто не начнет торговать продуктом под тем же брендом, что и Coca-Cola, компания не сможет воспрепятствовать этому.

Более 99% состава Coca-Cola по массе давно не секрет:

• Около 110 г сахара на литр
• 96 мг кофеина
• 0,64 г фосфорной кислоты (вычислено по pH)
• Карамельный краситель (даёт не только цвет, но и важные вкусовые соединения вроде фурфурола)

Вся загадка кроется в пункте «натуральные ароматизаторы».

На 2015 год единственный достоверно установленный натуральный ароматизатор — экстракт декокаинизированных листьев коки. Компания Stepan из Нью-Джерси — одно из немногих предприятий в США, имеющих разрешение на работу с листьями коки. Угадайте, кому она сбагривает экстракт после извлечения кокаина.

Экстракт орехов колы когда-то входил в состав, но его заменили очищенным кофеином.

Зак пытался раздобыть легальный декокаинизированный экстракт листьев коки, но безуспешно: компании вроде Power Leaves не отвечали на электронные письма, а посылку с перуанского сайта задержали на границе.

Отправной точкой послужили опубликованные рецепты колы, в том числе оригинальный рецепт Пембертона 1886 года. Базовый набор вкусов: апельсин, лимон, лайм, кориандр, мускатный орех, корица, ваниль и нероли.

Встречаются также упоминания чёрного перца, лаванды, гвоздики и листьев каффир-лайма.

Зак закупил все ароматизаторы в виде эфирных масел — в пищевой промышленности это обычная практика: эфирные масла удобно точно дозировать и сочетать вкусы. Микропипеткой он отмерял нужные объёмы масел, растворял их в пищевом спирте (чтобы масло не сбивалось в капли) и добавлял в газировку с заданными пропорциями кислоты, кофеина, карамельного красителя и сахара.

Для анализа Зак воспользовался ортогональными массивами Тагути — математическими таблицами, которые позволяют выявлять закономерности при небольшом числе опытов. Результаты выходили противоречивыми (а на вкус — часто отвратительными), но кое-что важное удалось выяснить.

Ключевые вкусы: мускатный орех, корица и кориандр создают характерный «коловый» вкус, однако раскрываются только на цитрусовой базе из лимона и лайма.

Отвергнутые ингредиенты:

• Нероли и лаванда придают цветочные ноты, которых в современной коле нет, и которые оставляют привкус искусственных подсластителей
• Апельсин уместен лишь в малых дозах (1–2%)
• Листья каффир-лайма отдают цитронеллой
• Гвоздика слишком навязчива и отличается на
• Чёрный перец и ваниль почти не влияют на вкус

Винс с канала Neptunium и Бен с канала Aspect Everything исследовали Coca-Cola, ингредиенты Зака и похожие напитки (включая Pepsi) на масс-спектрометрах.

Как это работает: прибор разделяет образец на фракции методом хроматографии, ионизирует компоненты и пропускает их через магнитное поле. Подобно тому как призма раскладывает свет,...

... магнитное поле разделяет ионы по массе, формируя уникальный «отпечаток» каждого вещества.

Что обнаружили:

• Альфа-терпинеол (главный пик) — возникает при кислотном гидролизе лимонена и пинена
• Лимонен, терпинен, фенхол
• Коричный альдегид, сабинен, карен — признаки корицы и мускатного ореха
• Эвкалиптол, борнеол, фурфурол (из карамельного красителя)
• Этиллевулинат — образуется при нагревании сахаров в кислой среде, а значит, напиток проходит термообработку

Масс-спектрометрия показывает относительную интенсивность, а не концентрацию, поэтому Зак обратился к статье из академического журнала Journal of Agricultural and Food Chemistry с измеренными концентрациями практически всех ароматических веществ в Coca-Cola.

Главные выводы:

Гвоздика исключена. Эвгенол и его эфиры составляют 80–90% гвоздичного масла, однако их содержание в коле соответствует лишь следовым количествам из мускатного ореха и корицы.

Нероли и лаванда исключены. Решающую роль сыграли энантиомеры линалоола: R-форма преобладает в лаванде и нероли, S-форма — в кориандре. В Coca-Cola господствует именно S-линалоол, а R-линалоола ровно столько, сколько поступает из цитрусовых масел.

Уксусная кислота. Неожиданная находка — третий по массе ароматизатор. Посовещавшись с Дарси с канала Art of Drink и обнаружив уксус в подлинном рецепте 1950-х годов, Зак убедился, что его добавляют намеренно, хотя и в ничтожных количествах (миллионные доли).

Некоторые соединения в эфирных маслах не обнаруживались: фенхол и альфа- и 4-терпинеол, придающие травянистые, сосновые и освежающие нотки вкуса, которые игнорировались всеми, кто пытался воссоздать рецепт кока-колы раньше. Проблему с альфа-терпинеолом решило нагревание напитка. Фенхол Зак просто купил в чистом виде.

В качестве источника 4-терпинеола, заменяющего листья коки, Зак выбрал масло чайного дерева — оно почти наполовину состоит из 4-терпинеола, а прочие компоненты совпадают с найденными в Coca-Cola.

Вкус заметно улучшился, но напиток по-прежнему напоминал скорее диетическую колу, чем обычную.

После нескольких месяцев опытов, когда сифон SodaStream вышел из строя и пришлось покупать второй, Зак был на грани отчаяния. И тут его осенило: экстракт листьев коки — по сути, чай, а в чае содержатся танины.

Танины придают сухой, вяжущий привкус и приглушают сладость. Они нелетучи, поэтому не видны на газовом масс-спектре — вот почему их так долго не удавалось обнаружить. В очищенном виде танины продаются для виноделия.

Итог: масс-спектры Coca-Cola и реплики Зака почти совпали.

По его мнению, вкус Lab Cola ближе к классической Coca-Cola, чем у современной колы в стеклянных бутылках или диетических версий.

Рецепт Lab Cola

Оборудование:

• Точные весы
• Регулируемая микропипетка (до 1000 мкл)
• Мерный цилиндр на 50 мл
• Литровые бутылки для хранения
• Термостойкая стеклянная посуда (не металлическая — фосфорная кислота разъедает металл)
• Магнитная мешалка и мерная колба на 1 л (по желанию)

Ингредиенты:

Эфирные масла, сахар, газированная вода, кофеин, карамельный краситель, пищевой спирт, 85%-ная фосфорная кислота, глицерин, винные танины, 5%-ный уксус, ванильный экстракт, фенхол.

Смесь A — ароматизатор «7X»:

• 45,8 мл лимонного масла
• 36,5 мл лаймового масла
• 1,2 мл апельсинового масла
• 8 мл масла чайного дерева
• 4,5 мл масла кассии (корицы)
• 2,7 мл мускатного масла
• 0,7 мл кориандрового масла
• 0,6 мл фенхола

Смесь желательно выдержать один-два дня. Затем 20 мл ароматической основы разводят пищевым спиртом до одного литра. Этого хватит более чем на 5000 литров газировки.

Смесь B — водорастворимые компоненты:

В примерно 200 мл горячей воды растворить:

• 10 мл 5%-ного уксуса
• 9,65 г кофеина
• 175 г глицерина
• 45 мл 85%-ной фосфорной кислоты
• 8 г винных танинов
• 10 мл ванильного экстракта
• 320 мл карамельного красителя

Довести объём водой до одного литра.

Приготовление напитка:

1. Растворить 104 г сахара в небольшом количестве воды (не 110 г — фосфорная кислота гидролизует сахарозу).
2. Влить 10 мл смеси B и 1 мл смеси A (7X).
3. Нагреть почти до кипения и накрыть крышкой.
4. Остудить и довести холодной газированной водой до одного литра.
5. Для лучшего вкуса дать постоять в холодильнике сутки.

Зак организовал для своей колы слепые и открытые дегустации. Участники с трудом отличали Lab Cola от настоящей Coca-Cola.

Те, кто регулярно пьёт Coca-Cola, чаще угадывали реплику, но общий вывод таков: Lab Cola можно спутать с Coca-Cola (но не с Pepsi). Когда напиток пробовали отдельно, без прямого сравнения, его принимали за оригинал — в отличие от рецепта Пембертона, Open Cola и прочих клонов.

Проект LabCoatz показывает, что современные аналитические методы в сочетании с упорством позволяют воспроизвести даже самые охраняемые коммерческие секреты. Успех обеспечили несколько факторов: масс-спектрометрия для идентификации соединений, научная литература для определения концентраций, понимание химии энантиомеров для отсева ложных ингредиентов и — самое главное — догадка о роли танинов, невидимых для газовой хроматографии.

Актуальную версию рецепта автор обещает поддерживать в описании под видео.

Проблема пожара на космических аппаратах

Как отмечает доктор Флориан Мейер, руководитель исследовательской группы по технологиям горения в Центре прикладных космических технологий и микрогравитации (ZARM), «пожар на борту космического корабля — один из самых опасных сценариев в космических миссиях», поскольку «практически нет возможности добраться до безопасного места или покинуть космический корабль». В условиях замкнутого пространства и ограниченных ресурсов понимание поведения огня в микрогравитации становится вопросом жизни и смерти.

Микрогравитация существенно влияет на характер горения. На Земле горячие газы от пламени поднимаются вверх, а гравитация притягивает более холодный и плотный воздух к основанию пламени, создавая характерную вытянутую форму и эффект мерцания. В микрогравитации этот конвективный поток не возникает, что упрощает процесс горения и приводит к образованию сферического пламени. Оно горит медленнее, при более низкой температуре (менее 480°C) и требует меньше кислорода. Сферичность объясняется тем, что пламя питается процессом молекулярной диффузии: горение происходит на границе между топливом и воздухом, и вся поверхность пламени становится зоной реакции. Цвет тоже меняется — без гравитации углеродные цепочки не сгорают полностью, и пламя становится голубым и тусклым.

Важнейшую роль в поведении огня на космических аппаратах играет вентиляция. Вентиляторы заменяют естественную конвекцию и подают воздух, необходимый для поддержания горения, при этом огонь может распространяться в любом направлении. Если на Земле можно затоптать свечу, то на космическом корабле это способно ускорить горение: создаётся воздушный поток, и пламя в условиях низкой гравитации может перескочить на другой материал.

Одним из важнейших открытий стал феномен «холодного пламени». Такое пламя, горящее при экстремально низких температурах, практически невозможно создать на Земле, однако в микрогравитационной среде МКС оно возникает легко. Непредварительно смешанное холодное пламя было впервые обнаружено в 2012 году во время экспериментов FLEX. Исследователи выяснили, что определённые виды жидкого топлива после затухания способны спонтанно воспламеняться повторно, при этом последующее пламя горит при более низких температурах и остаётся невидимым невооружённым глазом. В отличие от обычного пламени, производящего углекислый газ и воду, холодное пламя выделяет угарный газ и формальдегид. Его главная опасность — невидимость: не выделяя интенсивного тепла, оно продолжает потреблять кислород и производить токсичные вещества, способные отравить весь экипаж. Учёный NASA Дэниел Дитрих назвал это «одним из крупнейших открытий не только в программе микрогравитации, но, вероятно, за последние 20–30 лет исследований горения».

Исторический опыт подтверждает серьёзность угрозы. 24 февраля 1997 года шесть членов экипажа станции «Мир» столкнулись с пожаром системы генерации кислорода. Когда космонавт Лазуткин активировал твёрдотопливный генератор в модуле «Квант-1», канистра загорелась, выбросив трёхфутовое пламя с искрами и кусками расплавленного металла, заполнив модуль густым дымом. Генератор горел около 14 минут, блокируя путь эвакуации к пристыкованному «Союзу». Американский астронавт Джерри Линенджер описал огонь как «бушующий паяльник» и отметил: «Я никогда не видел, чтобы дым распространялся так, как он распространялся на "Мире"». Расследование установило, что причиной стал материал латексной перчатки, случайно попавший в канистру и вызвавший загрязнение углеводородами. Системы жизнеобеспечения очистили атмосферу за несколько часов, экипаж не пострадал, а уроки инцидента были учтены при проектировании МКС.

NASA недавно завершило финальную миссию эксперимента Saffire, поставив точку в восьмилетней серии исследований поведения огня в космосе. Хотя агентство проводило эксперименты на шаттлах и МКС, риски для экипажа вынуждали ограничивать их масштаб. Как отмечают исследователи, «Saffire стал крупнейшим рукотворным пожаром в космосе» и «позволил безопасно сжигать более крупные образцы материала». Результаты показали, что пламя быстро достигает стабильного размера и скорости горения, тогда как на Земле оно обычно продолжает расти. Выяснилось также, что размер космического корабля влияет на огонь сильнее ожидаемого, а повышение температуры и давления менее значимо, чем накопление угарного и углекислого газов. Исследователи подчёркивают: подобная работа — определение порога опасности пожара для экипажа — проводилась для зданий, самолётов, поездов, шахт, подводных лодок, но для космических кораблей таких исследований до Saffire не было. Именно быстрое образование токсичных газов представляет главную угрозу: они способны вывести из строя экипаж задолго до того, как станет ощутимым недостаток кислорода.

Содержание кислорода в атмосфере существенно влияет на пожарную опасность. Программа «Аполлон» использовала 100% кислорода, «Скайлэб» — 70%. С тех пор NASA перешло на значительно более низкие концентрации. На МКС уровень кислорода составляет 21%, как на Земле, однако будущие корабли с пониженным атмосферным давлением будут использовать до 35%, что резко увеличивает риск: огонь может распространяться втрое быстрее, чем в земных условиях.

Исследования продолжаются: эксперимент SoFIE изучает воспламенение твёрдых материалов, а FM2 станет первым экспериментом по горению на другом небесном теле — на Луне при одной шестой земной гравитации. Лунные условия находятся вблизи границы воспламеняемости, что предполагает значительный риск для будущих миссий.

Стратегия пожарной безопасности строится на нескольких принципах. Предотвращение заключается в устранении одного из трёх факторов горения: топлива, кислорода или источника воспламенения, однако абсолютной защиты не существует, поэтому необходимы также обнаружение, реагирование и тушение. Каждый материал на борту проходит строгие испытания — от изоляции проводов до ткани скафандров. Материалы отбираются за низкую воспламеняемость, самозатухающие свойства и минимальное выделение токсичных паров. На МКС действуют две системы пожаротушения: водяная пена в российских модулях и углекислый газ в американском сегменте. NASA разрабатывает метод «водяного тумана», основанный на современных наземных технологиях. При срабатывании датчиков дыма первым шагом становится отключение вентиляции в поражённом модуле.

Программа Saffire позволила понять поведение огня в условиях, когда у астронавтов нет возможности покинуть корабль или быстро вернуться на Землю. Полученные данные станут основой для обеспечения безопасности миссий Artemis на Луну и будущих экспедиций на Марс.