Пущино. Новости

Яндекс.Погода

понедельник, 24 сентября

пасмурно+10 °C

Онлайн трансляция

Естественно-научная школа по астрофизике и цифровой биологии для старшеклассников открылась в Пущине

21 февр. 2018 г., 11:59

Просмотры: 433


Каким образом можно понять, что вода пригодна для питья? Кто даст ответ на этот вопрос? Безусловно, можно действовать при помощи химических методов, их немало. Но ведь мы потребляем воду ежедневно, а это значит, что такие анализы нужно делать практически постоянно. Требуются специалисты, приборы, реактивы. «Так можно вылететь в трубу!» - восклицает биолог и предлагает свой вариант.

С такого разговора началась встреча учёных и школьников. Инициатором выступил Пущинский государственный естественно-научный институт. 17 февраля дан старт программе, рассчитанной на 4 месяца. «Естественно-научная школа по астрофизике и цифровой биологии» - цикл занятий для ребят, желающих расширить свои знания по курсам «Биология», «Экология», «Астрофизика», «Астрономия». Первое занятие прошло в стенах Пущинской радиоастрономической обсерватории Астро-космического центра ФИАН. Второе, в тот же день, в малом зале ИТЭБ РАН – на нём побывали сотрудники Пущинского информагентства.

Естественно-научная школа по астрофизике и цифровой биологии – дополнительная образовательная платформа для получения специальных знаний и умений. Занятия проводятся бесплатно. Лекторий ведётся действующими научными сотрудниками, участвующими в современных исследовательских проектах. Программа размещена на сайте ПущГЕНИ в разделе «Институт непрерывного образования».

гени2.jpg

В субботу лекции посетили несколько представителей гимназии «Пущино» и школы села Липицы, а основной костяк любопытных школьников на этот раз составили ученики пущинской школы № 3. Некоторые ребята пришли на занятия по цифровой биологии сразу после лекции по астрономии.

Такие встречи школьников и учёных в Пущине были доброй традицией, заложенной Б.Н. Вепринцевым, Г.Н. Берестовским, С. Э. Шнолем. И сейчас, через полвека после основания города, идея возрождается.

«За это время биология прошла большой путь, трансформировалась в цифровую науку. Сегодня технологии в IT и в биологии стали едиными. Это длительный процесс и пройдёт, наверное, ещё лет 50 до того момента, когда все наши биологи станут компьютерными биологами. Вы можете стать одними из первых», – обратился к ребятам Харлампий Тирас, кандидат биологических наук, сотрудник ПущГЕНИ и ИТЭБ РАН.

гени5.jpg

«Компьютерная биология – новое направление, которое дал нам научно-технический прогресс. Но всё-таки биология – это непосредственное взаимодействие с живыми объектами. Биолог должен понимать объект, чувствовать его. А вот для обработки результатов необходимы компьютерные технологии», – продолжил тему эколог Пётр Васильевич Машкин.

гени3.jpg

«На повестке дня во всём мире стоит вопрос о контроле качества питьевой воды. Химики довольно сильно продвинулись в этом направлении. У них есть прекрасные методики, новейшие приборы, которые могут делать сотни, тысячи анализов за сутки на разные вещества. Химики могут определить один, два, десять, сто параметров. Но в природе все вещества действуют одновременно. Как эти сто параметров влияют на живой организм – химики не знают», – обозначил проблему Пётр Васильевич.

«Здесь приходят на помощь методы биоиндикации. То есть пригодность воды для того или иного применения определяют животные. Только они могут сказать – вода опасна или нет, ведь на них действуют одновременно все химические вещества и физические факторы. Если животные выносят вердикт «вода плохая», то останавливается водозабор, население предупреждается об опасности, и химики ищут что именно попало в воду и как с этим бороться.

Наиболее чувствительными животными – биосенсорами являются слабоэлектрические рыбы. Но это африканские виды, и для использования их на питьевых водозаборах нужно создавать специальные установки. Вторая группа животных, чувствительных к загрязнению воды, - ракообразные. На водозаборных пунктах Санкт-Петербурга биоиндикаторами работают речные раки. Специалисты прикрепляют к ним датчики, измеряющие частоту сердечных сокращений. Но раки подвижны, и кроме того – линяют, поэтому, по словам учёного, им приходится давать «отпуск», совсем как работникам-людям.

120-130 ударов в минуту – пульс речного рака

гени1.jpg

Пётр Васильевич Машкин продемонстрировал школьникам систему контроля качества воды, центральным звеном которой является моллюск. Это животное малоподвижно, его пульс – около 10 ударов в минуту. Учёные прикрепляют к раковине датчик, который регистрирует реакцию сердечно-сосудистой системы.

«В норме моллюск с определённой частотой открывает и закрывает створки. При неблагоприятных условиях он закрывает раковину и останавливает сердце. При этом аппаратура подаёт сигнал тревоги», – поясняет Пётр Васильевич.

По информации учёного, моллюсков как биосенсоров используют сотрудники водозаборных узлов города Москвы. А норвежцы сделали целую систему наблюдений за нефтепроводами. Они берут группу животных, помещают их в контейнер, который опускают в море. При утечке нефти срабатывают моллюски. Сигнал поступает из определённого квадрата моря, и туда отправляются спасатели.

– Ну вот, я стучу. Ва-а-ся, ты спишь? – Пётр Васильевич легонько барабанит по стенке ведра, где находится живой биоиндикатор.

– Смотри-смотри!!! – перешёптываются ребята, показывая друг другу красную зубчатую кривую на экране, где появился ещё один, дополнительный удар сердца моллюска.

– Вот, видите? – уточняет учёный, объясняя любопытным школьникам устройство датчика и особенности содержания живого организма в неволе.

гени4.jpg

Ребята оживляются, задают вопросы, самые любознательные подходят поближе, рассматривая раковину моллюска.

гени6.jpg

«Мы видим, что он живой, откликается, можем с ним общаться, понимать его. Это очень важно. Исследователю нужно меняться и иногда смотреть с той стороны», – подводит итог лекции своего коллеги Харлампий Тирас, напутствуя ребят. Впереди у них – ещё несколько суббот, в которых перед школьниками откроются и другие тайны астрофизики и цифровой биологии. Главное – откликнуться на сигнал и почувствовать, что благоприятные условия для получения знаний уже наступили!

Ирина Масленникова