Летающие носороги, запах кино и пустыня жвачки
Как избавиться от тараканов на подводных лодках, связаны ли коррупция и ожирение у политиков, защищает ли борода от мордобоя, как понять кошек, что общего у жвачки, солнечных панелей и антарктических ледников, помогает ли оргазм от заложенного носа, почему пешеходы не сталкиваются, но иногда сталкиваются — об этих и других исследованиях, отмеченных Шнобелевской премией в 2021 году, читайте в нашем материале.
Сегодня проходит вручение Шнобелевской премии, которую традиционно получают ученые, чьи открытия заставляют нас рассмеяться, а потом задуматься. Лауреаты прошлого года выясняли, почему ножи из замороженных фекалий получаются плохие, можно ли вычислить нарциссов по бровям, боятся ли энтомологи пауков и почему люди ненавидят звуки жевания. Тематикой 2021 года стала инженерия. Для зрителей подготовили и мини-оперу «Мост между людьми», где дети строят подвесные мосты между парами разозлившихся друг на друга взрослых.
В прошлом году организаторы, редакторы научного журнала Annals of Improbable Research, впервые поприветствовали «грамотных и неграмотных, псевдоинтеллектуалов и квази-псевдоинтеллектуалов, жуков и всех остальных» исключительно онлайн из-за пандемии. Они даже придумали, как запускать в зрителей бумажные самолетики вручать из рук в руки призы и денежную награду — триллион зимбабвийских долларов — в режиме онлайн. Пока что комитет не спешит возвращаться в театр Сандерс в Гарвардском университете, поэтому 10 лауреатов 2021 года, индивидуальных ученых и групп из более чем 20 стран, тоже получили свою премию онлайн. На этот раз трансляцию продублировали на японском и китайском.
Как и принято, вручали премию настоящие нобелевские лауреаты. В этом году в их число вошли Ричард Робертс (физиология или медицина, 1993), Фрэнсис Арнольд (химия, 2018), Марти Чалфи (химия, 2008), Эрик Маскин (экономика, 2007), Барри Шарплесс (химия, 2001), Роберт Лефковиц (химия, 2012), Карл Рейман (физика, 2001), Эрик Корнелл (физика, 2001) и Джером Фридман. Также мероприятие будет сопровождаться лекциями 24/7, где ученые должны будут объяснять свои концепции (в этот раз — питье кофе, мягкие материалы, технологии обратной связи и мытья детей, а также динамику выделения помета) сначала за 24 секунды, а затем — в семи словах.
Друзья (и враги) наши меньшие (и большие)
Коты и кошки умеют нежно мурлыкать, беспомощно пищать, злобно шипеть, довольно урчать, недовольно фыркать, жалобно мяукать и выть, как пожарная сирена. Одни звуки они издают на вдохе, другие на выдохе, причем в дикой природе издавать многие из этих звуков они перестают, достигнув определенного возраста. Как кошачьи докатились до жизни такой, создав весь этот впечатляющий арсенал только для человека, заинтересовалась Сюзанна Щётц из Лундского университета в Швеции. Она потратила годы на расшифровку кошачьего языка, его фонетики, «акцентов» кошек и кошачьих разных видов и стран и других немаловажных вопросов.
В 2010 году она вдохновилась записью мяуканья ягуара, которое оказалось примерно на той же частоте, что и мяуканье изученной в Лунде кошки, несмотря на их различия в размере в 25 раз, и создала проект Melody in Human–Cat Communication (Meowsic, буквально — «Мяузыка»). Сьюзан годами собирала записи звуков своих трех пушистых питомцев и кошек со всего мира, выделив среди записей 538 аффилиативных (теплых, доверительных), 257 адресованных добыче, 468 агонистических (в ситуации угрозы, конфликта). Также она изучила способность людей понимать смысл кошачьих звуков — просьб о еде и жалоб в очереди к ветеринару. Оказалось, что с первым вариантом связаны звуки с интонацией снизу вверх, со вторым — сверху вниз. Точность ответов людей составила 65%, а владельцы котов справлялись с заданием лучше всех. За свои исследования Сьюзан получила премию по биологии.
Говорят, что с тонущего корабля первыми бегут крысы. Но куда денешься с подводной лодки, если ты таракан? Ответ на этот вопрос попытались найти Джон Малерннан младший, Роджер Гросаус, Чарльз Хаммонд и Джей Ламдин, лауреаты «Шнобелевки» по энтомологии. Статья «Новый способ контроля численности тараканов на подводных лодках», опубликованная в 1971 году, наконец была оценена по достоинству. Ученые провели эксперименты на трех подводных лодках с Blattella germanica, опрыскав их 6,5%-ным дихлофосом, убивающим взрослых особей. В итоге удалось сократить численность тараканов на 97%. Чтобы истребить новое поколение, вылупившееся из не опрысканных яиц, они применили наживки 2%-ным пропоксуром. Затем исследователи взяли пробы воздуха в подводных лодках и доказали, что обработка таким методом раз в год или реже в сочетании с проветриванием не только не приводит к отравлению команды, но и (в отличие от гарбоксида) не взрывоопасна.
Пока одних тараканов пытаются вытравить под водой, носорогов поднимают в воздух. Обычно среди летающих носорогов можно заметить разве что птиц-носорогов и жуков-носорогов. С недавних пор для остальных носорогов, которые даже прыгать не умеют (тяжелые слишком) и, возможно, вздыхают об этом вслед за героиней «Грозы», тоже появилась надежда. И благодарить за это можно лауреатов 2021 года в области транспорта — Робина Рэдклиффа, Марка Джаго, Питера Моркела, Эстель Моркелл, Стивена Пэрри, Робина Глида, Джулию Фелиппе, Мишель Миллер, Яна Хендрика дю Прееза, Пьера дю Прееза, Баккера Мануэля, Биргитт Коттинг и Пьета Бейтелла. Эта международная группа ученых провела эксперименты на 12 черных носорогах Diceros bicornis и доказала, что подвешенные вверх ногами животные испытывают меньше проблем с дыханием, чем лежащие на боку. Для спасения раненых редких животных да и просто их транспортировки это очень важно, ведь перевозить носорогов на вертолете иногда приходится до 30 минут.
Столкновения пешеходов, мордобой и взятки
Если у носорогов большой вес считается нормой, людям за ожирение порой приходится платить большую цену. Особенно — народу, когда оно у политиков. Это доказал сотрудник Школы бизнеса в Монпелье Павло Блаватский, который при помощи нейросети проанализировал 299 министров 15 стран постсоветского пространства. Алгоритм анализировал фотографии лиц чиновников и автоматически оценивал их индекс массы тела. У 96 политиков нейросеть обнаружила избыточный вес. Взяточничество оценивалось по данным Всемирного банка, Европейского центра борьбы с коррупцией, Transarency International и других индексов. Коэффициент корреляции между коррупцией в стране и корпулентностью ее чиновников достигал 0,92, что означает огромную вероятность связи между двумя явлениями. Лидерами по толщине стали министры из Узбекистана, Таджикистана и Туркменистана, которые заняли 157, 161 и 167 места в рейтинге из 180 стран, где самые близкие к концу списка государства имеют самый высокий уровень коррупции. Этот вроде бы юмористический, но, на самом деле, очень грустный результат был удостоен Шнобелевской премии по экономике.
Как часто у коррумпированных чиновников есть бороды, алгоритм не оценивал — возможно, зря. Если вас за что-то собираются побить, лауреаты премии мира Итан Бесерис, Стивен Налво и Дэвид Кэрриер посоветовали бы бороды отращивать. Все началось с предположения, что волосы на лице не исчезли в процессе эволюции, потому что защищали часто дерущихся мужчин от повреждений при ударе тупыми предметами. Остановиться на теоретических изысканиях ученые из Университета Юты не смогли, но бить настоящих бородатых людей было бы слишком жестоко. Вместо этого исследователи создали композиты из эпоксидный смолы, чтобы сымитировать кость, и покрыли их шкурами домашних овец в трех вариантах — «шерстяными», «стрижеными» и «ощипанными». Силу бороды испытали на установке, оценивающей прочность предметов при ударе. Лучше всего с этой задачей справились самые волосатые шкуры, которые выдерживали на 16% большую максимальную силу удара и поглощала энергию столкновения на 37% лучше ощипанных образцов. Ученые заключили, что раз повышенная лохматость спасает не только от холода, но и от перелома челюсти, их результаты с гипотезой не расходятся.
Получившие награду в номинации «Физика», напротив, заинтересовались тем, как расходятся — только не результаты, а пешеходы на тротуаре. Алессандро Корбетта, Джаспер Меюсен, Чун-мин Лии, Роберто Бенци и Фредерико Тосчи шесть месяцев при помощи специальных сенсоров собирали данные на железнодорожной станции Эйндховена, наблюдая за тем, как люди планируют свою траекторию, глядят по сторонам и избегают сильных столкновений, когда кто-то к ним приблизился. Они создали модель на основании ланжевеновской динамики с быстрыми колебаниями произвольной скорости, а также пути, которым человек намерен следовать изначально, и получили вполне реалистичные статистические результаты, где «пешеходы» пытаются не врезаться друг в друга, но иногда все-таки врезаются. Лауреаты по кинетике пошли дальше и разобрались, почему пешеходы сталкиваются. Хисаши Мураками, Клаудио Феличиани, Юта Нишуямо и Кацухиро Нишинари исследовали два потока людей, идущих навстречу друг другу, и обнаружили, что толпа проявляет признаки самоорганизации. Но отвлекающие явления могут замедлить общую скорость и помешать образованию закономерностей в этом движении. Также они выяснили, что когда один из пешеходов отвлечен, это мешает и второму, из-за чего оба начинают маневрировать вразнобой, что повышает их риск врезаться друг в друга.
Слюни в жвачке, запах в кинотеатрах и оргазмы против насморка
Некоторых ученых на тротуарах интересуют не пешеходы, а жвачка. В ней вместе со слюной можно найти бактерии изо ротовой полости — а ведь изучение микробиомов сейчас в авангарде науки! Лейла Сатари, Анжела Видал-Вердю и Мануэль Поркар решили, что зря такому добру пропадать не стоит, и собрали образцы жвачки из пяти стран (Греции, турции, Испании, Франции и Сингапура), которые провели на дорожном покрытии до трех месяцев. Ученые выяснили, что если сразу после выплевывания в жевательной резинке правят бал такие группы микроорганизмов, как Streptococcus или Corynebacterium, через пару недель они начинают принимать гостей из окружающей среды — Acinetobacter, Sphingomonas и Pseudomonas. Кроме того, там обнаружились и другие бактерии — например, устойчивые к радиации дейнококки. Самым большим биоразнообразием отличались образцы из Сингапура, где было обнаружено 427 неизвестных видов бактерий. По соотношению разных штаммов население жвачки напоминало поверхность камней антарктических ледников и солнечных панелей. Как и они, жевательная резинка постепенно превращается в сухое, твердое место, подверженное солнечному излучению и колебаниям температуры — в общем, не самая гостеприимная среда, похожая на пустынный ландшафт. Но где наша микробиота не пропадала? Такое исследование принесло премию по экологии
Пока кто-то ковырял выплюнутые жвачки с тротуаров, Йорг Викер, Николас Краутер, Беттина Дерстрофф, Кристоф Штеннер, Евстратиос Бортсукидис, Акхим Едбайер, Джохен Вульф, Томас Клюпфел, Стефан Крамер и Джонатан Уильямс получили премию по химии за то, что ходили в кино. Они посетили 135 показов 11 фильмов, где в сумме присутствовало 13 тысяч человек — и все для того, чтобы проанализировать химический состав воздуха. Ученые пытались проверить, можно ли определить уровень возрастных ограничений для кино по веществам, которые выдыхают и выделяют люди во время просмотра. Реакция на особую жестокость, сексуальные сцены, наркотики и ругательства в фильмах с рейтингом «18+» оказалась разнородной и плохо предсказуемой, как и сами факторы, которые заставляют выставить такую маркировку. А вот для фильмов с рейтингом «0+», «6+» и «12+» индикатором оказался изопрен (бесцветный летучий компонент, который также выделяется из каучуков). По объему изопрена на человека можно было довольно точно угадать возрастные ограничения для фильма, какая бы аудитория его ни смотрела и к какому бы жанру он ни принадлежал.
Если ваш нос слишком заложен, чтобы нюхать кинотеатры (холодно сейчас, да и коронавирус ходит), решение предлагают Олкэй Кем Булут, Дэр Оладокун, Буркард Липпет и Ральф Хохенбергер, удостоенные «Шнобелевки» по медицине. Зная, что некоторые виды физических упражнений улучшают дыхание через нос, ученые опробовали альтернативный подход. «Любовь — это все, что вам нужно, чтобы дышать легче?» — игриво задались они вопросом во введении к статье на эту тему. Заголовок был более прямолинеен — «Может ли секс улучшить дыхание?» Получив разрешение этического комитета Гейдельбергского университета, ученые набрали 18 разнополых пар участников с заложенными носами (средний возраст — около 33 лет). При помощи личного опросника и специального прибора у них оценили дыхание через нос до начала полового акта, сразу же после оргазма, через 30 минут, через час и через три часа. На следующий день те же участники получили спрей от заложенности носа и подверглись аналогичным измерениям, а потом ученые сравнили результаты. Хотя выборка была очень маленькой, экспериментаторов итоги обнадежили: после оргазма дыхание улучшилось на целый час, а сила этой меры была сравнима с действием спрея. В дальнейшем ученые хотят проверить, можно ли достичь того же эффекта в одиночестве. В российских реалиях этот результат, конечно, может стать поводом для шуток в духе «у тебя минус одна отговорка, а помнишь, еще про головную боль исследование было», но в 2021 году уже не должно быть необходимости оправдывать слово «нет» симптомами болезней.
Ну а читателям и зрителям можно только пожелать болеть поменьше и строить мосты к своим близким почаще — и, как каждый год говорят организаторы, удачи в следующем году, если вы не получили премию, а если получили — особенно.