в какой стране появился цемент
Когда изобрели цемент: кто придумал и в каком году, история появления
История цемента как строительного материала насчитывает много лет, в течение которых менялись его структура, состав и технические характеристики с целью улучшения качеств и определения самого удачного варианта. Сегодня цемент является одним из основных строительных материалов, ведь представить осуществление каких-либо работ без бетона очень сложно.
Цемент представляет собой неорганическое гидравлическое вяжущее искусственного происхождения, которое в процессе взаимодействия с водой и другими жидкостями создает пластичную массу, способную затвердевать и превращаться в каменный монолит с высокими прочностными характеристиками. Особенность цемента – способность набирать прочность в условиях влажности, что не могут делать другие минеральные вяжущие (воздушная известь, гипс и т.д.).
Основным показателем свойств цемента является его марка: буква М и цифры рядом обозначают уровень прочности на сжатие и другие сопутствующие характеристики (М200, М500). Производят цемент посредством тонкого помола гипса и клинкера (продукт равномерного обжига до состояния спекания однородного сырья из глины и известняка). В процессе измельчения в состав могут вводиться разные добавки для изменения свойств.
Чаще всего используют портландцемент, который производят путем нагрева глины и известняка до +1450-1480 градусов. Смесь плавится, формируя гранулы клинкера, который потом смалывают с гипсом.
Немного предыстории о материале
На вопрос о том, когда изобрели цемент, ответить трудно. Принято считать, что основные способы производства вяжущих нашли в 3-4 тысячелетии до н.э. Случилось это при обжиге горных пород и измельчении того, что получилось. Самые первые созданные искусственно вяжущие – это строительный гипс и известь.
Ввиду того, что глина и гипс могут затвердевать лишь на воздухе, их называют воздушными. Прочность материалы демонстрируют сравнительно невысокую. По мере изучения свойств материалов их водостойкость начали повышать добавлением мелкосмолотой обожженной глины, вулканических пород (это «пуццоланы» — название пошло от места залегания пород в городе Поццуолли, древний Рим).
С 1584 года в Москве начал действовать «Каменный приказ», направленный на производство кирпича, заготовку камня для строительных целей, а также производство извести. В течение многих лет гипс и известь оставались основными видами вяжущего. В 18 столетии в России начала интенсивно развиваться промышленность, были попытки систематизировать знания про вяжущие вещества, создавать новые виды.
Цемент был изобретен в 1822 году, когда русский строитель Егор Челиев смешал глину с известью и получил материал, обладающий вяжущими свойствами. Через несколько лет он издал книгу, где полностью описал процесс приготовления не только цементных материалов, но и бетон, а также рассмотрел достоинства их применения в кладке кирпичей, возведении зданий и набережных.
Практически одновременно несколько людей решили соединить свойства двух материалов для лучшего результата. На юге Франции в 1850 году Жан-Луи Ламбо построил несколько лодок из армированного железной сеткой бетона. В 1854 году британец Уильям Уилкинсон первым использовал бетонные панели, армированные железными балками, в возведении 2-этажного дома в Ньюкасле.
Тогда же примерно еще один строитель, Франсуа Куанье, во Франции решил поэкспериментировать – он первым связал стеновые панели со стальной арматурой перекрытий. Правда, в массы это не пошло. А вот ввел в практику железобетон человек, далекий от строительства. Создание железобетона стало одним из самых важных событий за всю историю строительства.
В 1846 году Джозеф Монье был назначен садовником оранжереи в известном саду Тюильри, что возле Лувра. Ему понадобились прочные садовые кадки для пересадки на зиму апельсиновых деревьев. Монье создал несколько кадок из смеси цемента, песка, молотого кирпича, золы (бетон), но конструкция постоянно покрывалась трещинами. И тогда Монье решил укрепить их железными стержнями.
Тогда принято было считать, что железо разрушает бетон при перепадах температур, но за 3 года все кадки остались целы. Тогда Монье сделал таким же образом емкости для воды, элементы украшения ландшафта, а в 1867 году представил железобетон миру в Париже, запатентовав его использование в искусственных водоемах. Дальше были оформлены и другие патенты – на бассейны и трубы, строительные панели, конструкции мостов, шпалы и балки.
Изобретенный Монье материал в 1875 году под его же руководством был использован в строительстве небольшого моста в замке Шазелье. А потом, в 1879 году, инженер-строитель из Германии по имени Густав Вайс выкупил все патенты у Монье и усовершенствовал конструкцию, передвинув арматуру в бок максимальной нагрузки на растяжение (ведь Монье инженером не был, такие нюансы не учитывал).
Цемент – это не какой-то отдельный строительный материал, этот термин обозначает группу веществ с определенными физическими характеристиками: порошкообразность, вязкость, способность создавать пластичную массу с водой, а после высыхания становиться монолитом. Процесс всегда односторонний, обратно вернуть ничего нельзя.
Затвердевший цемент никогда не вернется в исходное состояние. Главные компоненты цемента – маргелистые, глинистые, известковые породы, разные добавки (бокситы, шлак и т.д.). После высокотехнологичной и высокотемпературной обработки сырье сплавляется (частично или полностью), создавая алюминаты/силикаты кальция, что делает его прочным. Видов цемента много.
Добавки в цементе обозначаются буквой Д и указывают процент (Д20 – 20% модифицирующих добавок). Если цемент чистый, стоит Д0. Благодаря добавкам удается повысить такие показатели, как стойкость к воде и коррозии, морозу и солнцу, упругость и пластичность, а также другие.
Характеристики и области применения наиболее востребованных марок
Рассматривая цемент и его характеристики, нужно понимать, какой функционал возложен на материал. Главная задача вяжущего – связывание всех компонентов конструкции/изделия в монолитное целое. Существует всего 2 типа вяжущих: воздушные (твердеющие на воздухе) и те, на свойства которых оказывает воздействие вода. Воздушные вяжущие – это гипс, глина, воздушная известь, гидравлические – цемент и гидравлическая известь.
Цемент – самый часто используемый вяжущий материал, который дает возможность создавать изделия/конструкции высокой прочности. В соответствии с типом исходного сырья и добавок есть два типа цемента – портландцемент и шлакопортландцемент. Портландцемент делится на быстротвердеющий материал и вяжущее с минеральными добавками.
Бетонные конструкции, в производстве которых используют цемент, могут обладать самыми разными техническими характеристиками. Добавки позволяют повышать свойства стойкости к морозу, влаге, агрессивным средам, погодным условиям, нагрузкам и т.д. Так, бетон используют для возведения домов и зданий, изделий и конструкций, даже ракетно-стартовых площадок и аэродромов.
Для обозначения максимальных показателей прочности используют понятие «марка» и цифры. Так, марка М400 указывает, что в лабораторных испытаниях затвердевший кубик из цемента с ребром 10 сантиметров при раздавливании под прессом выдерживает нагрузку 400 кг/см2. Самые распространенные марки – от М200 до М500. Есть цемент М600 и выше, но он актуален для возведения военных объектов, конструкций особого назначения.
Разные виды цемента могут отличаться по физико-техническим свойствам. Основной критерий выбора марки цемента – сфера эксплуатации изделия, конструкции, здания, предполагаемые нагрузки, условия.
История цемента показывает, что создание данного вещества стало одним из самых важных событий в ремонтно-строительной сфере. Не менее важным этапом стало и объединение бетона с металлом, открыв эру железобетонных зданий, конструкций, изделий. При выборе цемента необходимо ориентироваться на основные марки и их характеристики, обращая внимание на соответствие требованиям по проекту, условиям эксплуатации, нагрузкам и т.д.
История возникновения цемента: как менялся материал
Великая Китайская стена, пирамида Нимуса, римский Пантеон, все эти чудеса архитектуры объединяет незаменимый стройматериал – цемент. Конечно, состав цемента сегодня отличается от того, каким он был во II веке до нашей эры.
Принято считать, что цемент – это отдельный стройматериал, но на самом деле, это искусственно вяжущее вещество на основе разных компонентов. Давайте разберемся, что же такое цемент, и кто его придумал.
Откуда взялся цемент
Смешав гашеную известь с вулканическим пеплом Везувия, римляне получили стройматериал, который оставался прочным даже под водой. Так появился первый гидравлический цемент. И сегодня мы можем убедиться в этом, посетив Колизей и Римский Форум.
Китайская стена строилась и разрушалась на протяжении многих веков. Но только во времена династии Мин ( 14-17 век н.э. ) появился уникальный цементный раствор из гашеной извести и вареного риса. Эта смесь позволила сохранить не только это чудо света, но и множество гробниц и храмов.
Профессор Джозеф Давидовиц из Швейцарии доказал, что пирамида Хеопса была построена из бетона. Внутри одного из исследуемых блоков нашли человеческий волос. Это доказало, что сначала замешивали раствор, а после, создавались бетонные блоки.
В 1796 году Д. Паркер запатентовал романцемент – вяжущий материал, способный затвердевать как на воздухе, так и в воде. Но этот материал был недостаточно прочным.
Современный портландцемент
Портландцемент стал одним из самых популярных типов цемента. В его составе измельченный клинкер и двуводный гипс. В современный портландцемент вводятся различные добавки, которые делят его на 5 основных видов:
Каждый из нас имеет какое-то представление о строительстве, не профессиональное, так личное, связанное с собственным опытом поклейки обоев, например. И о новинках среди строительных материалов мы осведомлены – благо об этом нас постоянно информирует навязчивая реклама. Но, зная о предложениях строительного рынка, мы редко задумываемся о том, откуда, собственно, растут ноги у современного строительства. Вот вы знаете, как появился кирпич? А откуда взялась сама идея скрепления цементом? А кто и когда сделал керамзитоблок?
Итак, что же такое цемент? В исходном виде – это порошок искусственного происхождения, обладающий высокой вязкостью. Взаимодействуя с жидкостями, цемент приобретает пластичность; цементная масса быстро твердеет и превращается в камнеобразное тело.
Знаете, сколько лет насчитывает история использования цемента? Более семи тысяч: первый предок бетона был найден в Югославии – в древней хижине был устроен бетонный 25см пол, изготовленный из красной извести и гравия.
Использование извести – это редкий случай, в те времена в качестве «связующего звена» для изготовления цемента использовалась глина. В сочетании с землей и водой масса на основе глины каменела, но ее прочность оставляла желать лучшего, и человек не переставал искать другие, более надежные, решения.
Массовое применение цемента в мире началось примерно в третьем тысячелетии до н.э. в Китае, Индии и Египте. Для связки применялся гипс: обжиг гипса требовал куда меньшего количества топлива, чем известь. Последняя, кстати, заслуженно считается наиболее древним из вязких минеральных материалов искусственного происхождения: есть данные, что древние египтяне применяли растворы на основе извести и гипса при возведении пирамид. Однако гипс не сразу уступил извести – исключительно за счет минимальных затрат топлива при производстве.
Ну, с Европой понятно; а как появился цемент на Руси?
В древности у славян в качестве связующего вещества кладочного раствора использовалась известь, изготавливаемая из обожженного в печи известняка и гашеная в специальных емкостях. Известь знали двух видов: воздушную (белая, жирная известь, которую получали из чистого известняка и применялась для штукатурных работ) и серую, которая добывалась из известняка с примесью глины. Последняя как раз и использовалась для кладки: во влажной среде она прекрасно схватывалась и быстро твердела.
В качестве заполнителя в цементном растворе применялась мелко растолченная керамика, так называемся цемянка (от этого вещества и появилось название «цемент»). Применялась она как в виде не до конца обожженного кирпича, так и мелкотолченого боя кирпича; также использовалась обожженная и перемолотая глина. Тонко размолотая глина добавляла цемянке гидравлические способности, а кирпичный бой – увеличение трещиноустойчивости и снижение усадки при отвердевании. Помимо глины, также заполнителем являлись туф, пемза, дробленый алебастр. Интересно, что до XVI-XVIIв практика использования в строительном растворе песка как заполнителя почти отсутствовала.
Массовый выпуск цемента (чаще он назывался «семент») в России начался в конце XVIIв: производством ведал «Каменный приказ», который также регламентировал изготовление кирпича и заготовку камня для строительства.
Сухие строительные смеси, которые непосредственно на стройплощадке нужно было разводить водой, приобретали все большую популярность и производители активно экспериментировали с добавками – в частности, применялись творог, кровь, белок куриных яиц, кизяк и пр.
В начала XIXв минералог Фукс выяснил, что любой минерал кремнеземистого происхождения можно использовать для изготовления гидравлического цемента – при условии, что вещество будет обожжено.
Англичане от французов не отставали: примерно в одно время с Вика верноподданный королевы Паркер Джеймс изобрел так называемый романский цемент, для производства которого он использовал глину из грунта в устье реки Темзы.
Но глинистые почвы были неоднородными, и изобретатели двигались дальше – к мысли об изготовлении гидравлического цемента на основе смеси извести и глины.
В начале XIXв в России активно работали над рецептурой хорошего строительного раствора, и результаты поисков были использованы при восстановлении разрушенного во время наполеоновского похода Кремля.
Известный русский зодчий Челнев, работая над изготовлением скрепляющего раствора, пришел к выводу, что, обжигая на сухом топливе в горне смесь глины и извести до так называемого «белого жара» (имеется в виду температура 1200 С и выше), получается камнеобразный продукт, который, будучи измельченным, обладает не только способность затвердевать при взаимодействии с водой, но и высочайшими механическими характеристиками. Так в России был изобретен цемент.
А современный портландцемент был изобретен в Англии: каменщик по имени Джо Аспдин создал его на своей собственной кухне, нагревая в печке смесь глины и дробленого известняка до получения запекшегося комка, который он впоследствии растирал в порошок. Назвал он свой цемент портландом потому, что для его изготовления он применял камни, добытые в карьере одноименного острова. Но к изобретению Аспдина строительное сообщество начала XIX веке отнеслось с осторожностью, и распространяться портландцемент стал только через 30 лет после получения каменщиком патента на свое изобретения.
В годы советской власти в России проблемам использования и перспективам развития цементного производства уделялось много сил: именно цементная промышленность являлась базисом экономики страны. Но с годами интерес к данной теме поутих, и за последние двадцать лет никаких инноваций в производство цемента привнесено не было.
Читайте также интересное в блоге:
Постоянная рубрика хенд-мейд:
Также можно подписаться в твиттере и в вк.
История появления цемента
История появления цемента
Способы производства вяжущих веществ были изобретены где-то в 3-4 тысячелетии до нашей эры. Это происходило в процессе обжига горных пород и последующего измельчения продуктов обжига. Первые искусственно созданные вяжущие вещества – известь и строительный гипс применялись во время строительства бетонной галереи лабиринта в Египте в 3600 году до нашей эры, римского Пантеона, Великой Китайской стены, фундаментов древних домов в Мексике. Вяжущие материалы известь, гипс и глина обладают способностью затвердевать только на воздухе потому они и называются воздушными. Прочность у всех воздушных вяжущих материалов довольно невысокая.
По прошествии времени водостойкость таких известковых растворов уже умели повышать путем ввода в раствор обожженной глины мелкого помола и вулканических пород, называющиеся «пуццоланы» (так назывались они потому, что залежи этих пород находились в древнем Риме возле города Поццуолли). В Москве с 1584 года действует так называемый «Каменный приказ», основной задачей которого было производство кирпича и заготовка камня для строительства, также он занимался и производством извести. На протяжении многих тысячелетий только воздушная известь и гипс были вяжущими материалами. Их большим недостатком была низкая водостойкость.
В связи с очень интенсивным развитием в 18-м веке промышленности в России возникла необходимость в систематизации знаний о вяжущих веществах, создания их усовершенствованных видов.
Нам же цемент известен с 1822 года. Егор Челиев, русcкий строитель, методом смешивания глины и извести получил материал с вяжущими свойствами. По происшествии нескольких лет он выпустил книгу, в которой описал процесс приготовления цементных материалов и бетона, а также все преимущества использования их при кладке кирпичей в строительстве набережных и зданий.
Англичанин Д. Аспинд в 1824 году получил на изготовление цемента патент. Он предложил изготавливать его следующим образом: нужно смешать глину и известковую пыль и эту смесь подвергнуть обработке при высокой температуре. Получился серый материал (клинкер). Его необходимо было измельчить до мелкого помола и смешать с водой. При высыхании получался материал высокой прочности. Этот материал назвали портландцемент. В городе Портланд добывали камень, похожий по своей прочности и цветом на цемент, который был получен Аспиндом.
После появления цемента он был оценен по достоинству. Сейчас без использования цемента даже нельзя представить себе ни одно строительство или ремонт. Цемент – не конкретный строительный материал. Это название обобщает группу веществ с такими физическими характеристиками как, вязкость, порошкообразность, способность образовывать вместе с водой пластичную массу, которая принимает, высыхая, камневидное состояние. Этот процесс полностью односторонний.
Если цемент затвердел, то в первоначальное состояние он не вернется никогда. Основные компоненты цемента – глинистые, маргелистые, известковые породы и добавки (шлак, бокситы и др.) В процессе высокотемпературной и высокотехнологичной обработки сырье попадает в стадию частичного либо полного плавления. При этом процессе образуются алюминаты или силикаты кальция, благодаря им цемент приобретает высокую прочность. Есть очень много видов цемента: портландцемент, глиноземистый цемент, пуццолановый и шлаковый цементы, специальные цементы, например кислотоупорный и др.
В 1971 году в Советском союзе выпуск цемента был больше 100 млн.тонн.
Когда и кем был изобретен цемент
Первые данные об использовании цемента в строительстве относятся примерно ко II веку до н.э. Смесь извести с вулканическим пеплом, пемзой и туфом со склонов Везувия использовалась римлянами в качестве связующего при строительстве каменных сооружений. Римские строители изготавливали и отдельные элементы сооружений из цемента, но его прочность оставляла желать лучшего.
В 1824 году Джозеф Аспдин разработал современный портландцемент, который в смеси с песком, щебнем и водой уже можно было применять в качестве строительного материала — бетона. Он хорошо выдерживает сжатие, а вот растяжения приводят к его разрушению. А железные балки, наоборот, отлично работают на растяжение и плохо на сжатие. Идея соединить эти достоинства почти одновременно пришла в голову нескольким людям. Жан-Луи Ламбо в начале 1850-х годов построил на юге Франции несколько небольших лодок с использованием бетона, армированного железной сеткой.
Британец Уильям Уилкинсон в 1854 году стал первым, кто использовал армированные железными балками бетонные панели в строительстве двухэтажного дома в Ньюкасле. Примерно в это же время другой строитель, Франсуа Куанье, экспериментировал с железобетоном во Франции — он стал первым, кто связал стальную арматуру перекрытий со стеновыми панелями. Но в массовую практику новый материал ввел человек, не имевший к строительству никакого отношения.
Изобретение армированного железобетона стало одним из важнейших событий в истории строительства.
Джозеф Монье в 1846 году был назначен садовником оранжереи в саду Тюильри возле Лувра. Для пересадки апельсиновых деревьев на зиму в теплицу ему понадобились прочные садовые кадки. Монье сделал несколько таких кадок из бетона (цемента с песком, золой, молотым кирпичом), но они все время трескались. Поэтому он укрепил их стенки с помощью железных стержней.
В то время считали, что железные элементы при перепадах температур быстро разрушат бетон, но за три года ни одна кадка не вышла из строя! После этого Монье перешел на емкости для воды и другие элементы ландшафтного дизайна из нового материала. В 1867 году он продемонстрировал армированный бетон на международной выставке в Париже и получил первый патент на использование материала в искусственных водоемах. За первым патентом последовали другие — на трубы и бассейны (1868), строительные панели (1869), мостовые конструкции (1873), балки и шпалы (1878).
В 1875 году под руководством Монье в замке Шазелье был построен небольшой железобетонный мост. А в 1879 году немецкий инженер-строитель Густав Вайс купил права на все патенты Монье и усовершенствовал его конструкцию, сместив арматуру в сторону наибольшей нагрузки на растяжение (Монье не был инженером и не вникал в такие тонкости). Тем самым Густав Вайс сделал последний шаг в сторону современного железобетона, вскоре захватившего строительные площадки всего мира.
Дубликаты не найдены
Это как в анекдоое про блох
Да кто же вам сказал то что бетон лучше стали на сжатие работает? Сталь в отличии от бетона работает одинаково во обоих направлениях. Бетон просто в десятки раз дешевле стали, а значит из него можно сделать более массивное сечение с большей площадью и устойчивостью.
«Римские строители изготавливали и отдельные элементы сооружений из цемента, но его прочность оставляла желать лучшего».
Построенные из «хренового» римского цемента акведуки, Колизей, портовые сооружения и некоторые дома Рима стоят до сих пор. А современный высококачественный бетон несколько десятилетий и тю-тю.
Стены Колизея воздвигнуты из крупных кусков или блоков из травертинового камня или травертинового мрамора, который добывали в близлежащем городе Тиволи. Блоки соединялись между собой металлическими связями общим весом примерно 300 тонн; для внутренних частей употреблялись также местный туф и кирпич.
Колизей утратил две трети своей первоначальной массы; тем не менее, она и поныне беспримерно громадна: один архитектор в XVIII столетии дал себе труд приблизительно вычислить количество заключающегося в Колизее строительного материала, и определил его стоимость, по ценам того времени, в 1½ миллиона скудо (около 8 млн франков). Поэтому Колизей издревле считался символом величия Рима. «Пока Колизей стоит» — говорили пилигримы в VIII столетии — «будет стоять и Рим, исчезни Колизей — исчезнут Рим и вместе с ним весь мир»
Рабов там только на добычу материалов скорее всего ставили. Незнающий человек плохо может сложить, а это невыгодно для заказчика. Рим это почти современный мир, только с легальными рабами и без электричества с бензинами всякими.
И общественные туалеты без перегородок. Хотя.
Там получше были, удобные сидушки, доступные гигиенические процедуры, отделка помещений поприятней.
И гомеопаты были, только назывались по другому
Ошибка выжевшего. Романцемент на порядок менее прочный чем портландцемент. Да и то что осталось в основном из камня построено. И еще ходят легенды (у не знающих строителей в основном), что советский бетон прочнее чем современное фуфло. Но это заблуждение. Основано оно на том, что старые советские бетонные конструкции очень трудно разламываются отбойниками, перфораторами и др. инструментом. На самом деле причиной этого является свойства цемента. Он набирает прочность по экспоненте. Цемент постоянно набирает прочность (может набирать прочность десятки лет и даже 100), т.е. после набора марочной прочности через 28 суток он не прекращает её набирать. И вот спустя десятки лет, бетон может быть гораздо прочнее той марки, на которую его закладывали. Так что недолговечность бетонных домов миф, если здание построено из хорошого и прочного бетона, даже если его не обслуживать, стены будут стоять столетия.
Нормируемый срок службы каркасного монолита 300 лет, у современных панельных домов от 100 лет.
При этом временные хрущебы, слепленные на скорую руку и с планированием на 30 лет, уже и по 50-70 лет стоят.
Колизей один такой и тот, небось, из мрамора, а современного «говна» дофига и дешево.
Никогда не пойму, зачем копипастить статьи, которые не только непонятно какими экспертами написаны, но даже противоречат тому, что вы сами можете наблюдать. Количество и размер римских бетонных построек, которые стоят до сих пор, слишком заметно, чтобы называть их материал некачественным или непрочным
Джексона особенно интересовало присутствие глиноземистого тоберморита, выносливого минерала на основе кремнезема, который на самом деле довольно редко и трудно изготовить в лаборатории, но в древнем бетоне его много.
Оказывается, глиноземистый тоберморит и связанный с ним минерал, называемый филлипситом, фактически растут в бетоне благодаря плескающейся вокруг него морской воде, медленно растворяя вулканический пепел внутри и давая ему пространство для развития усиленной структуры из этих взаимосвязанных кристаллов.
Это довольно безумно и прямо противоположно тому, что происходит с современным бетоном, который разрушается, когда соленая вода ржавеет стальной арматурой и смывает соединения, скрепляющие материал.
Изготовление бетона так, как когда-то это делали римляне, было бы благом для современной строительной индустрии, особенно когда речь идет о прибрежных сооружениях, таких как причалы, которые постоянно бьют волнами, или причудливые приливные лагуны для использования энергии волн.
Первым делом из железобетона построили лодку. Лодку, Карл!
Вспоминается тот самый проект авианосца из [s]говна и палок[/s] льда и бумаги.
О том, что мелкие частицы после смешивания с водой и высыхания становятся как камень, люди давно знали, так-то. Библейскую притчу взять про богача, который из муки наделал шлакоблоков и построил себе стену, лишь бы не делиться. Потом её сгрыз
Согласен, поэтому смачивают
Эту историю я читал в «Я познаю мир: история вещей» лет так 20-25 назад
Я рад что это не китайцы. Поэтому у них до сих пор бамбуковые дома. Высшая раса, как они себя считают.
Предки митохондрий были паразитами?
Конечно кто-то может возразить, что это всего лишь гипотеза, однако эта гипотеза уже давно переросла в эндосимбиотическую теорию и является общепринятой в кругах учёных. Так уже давно считается, что митохондрии произошли когда-то от альфа-протеобактерий, вероятно, два миллиарда лет назад. Но, остается неясным, что составляло начальный эндосимбиоз между альфа-протеобактерией и ее хозяином. В частности, какую роль сыграл митохондриальный предок, инициировавший эндосимбиоз? В связи с этим вопросом возникают и другие. Например:
Для объяснения всех обстоятельств и ответов на все вопросы, связанные с основными эндосимбиотическими событиями, выдвигались разные гипотезы зачастую противоречащие друг другу. Так, например, «Водородная гипотеза» предполагала метаболическую синтрофию между водорода-продуцирующими альфа-протеобактериями и водорода-зависимыми археонами, как движущую силу эндосимбиоза.
В связи с этим в последнее время стала набирать ещё одна гипотеза возникновения митохондрий, которая рассказывает нам о паразитических предках митохондриях. Эта гипотеза на данный момент кажется является более достоверной, так как подкрепляется большим количеством данных. Так в 2020 году вышло огромное филогенетическое исследование показывающее близкое родство митохондрий с паразитическими бактериями. [1]
Но не менее интересное исследование, с которого всё и началось, произошло в 2014 году [2].
Хотя мне следует чуть-чуть поправить себя, так как предположения о митохондриях-паразитах высказывались не однократно и ранее, но именно это исследование можно назвать самым крутым и начальной «точкой отсчёта» к последующим событиям в научной среде. Поэтому сегодня именно его я и буду рассматривать.
А всё началось как раз с реконструкции митохондриального предка, который имеет большое влияние на наше понимание происхождения митохондрий. Так все выше описанные мной гипотезы объяснялись исследованиями, которые в основном были сосредоточены на реконструкции последнего общего предка всех современных митохондрий, так называемых прото-митохондрий, но не основывались на более информативных премитохондриях, которые по сути были ещё древнее прото-митохондрии, так как они включали последнего общего предка как митохондрий, так и их сестринской клады альфа-протеобактерий.
Самые известные из них это вольбахии и риккетсиалы (отряд в который входят риккетсии). Последние нас интересуют больше всего, так как именно они успели поучаствовать в реконструкции предка митохондрий, а точнее их метаболизма в 2014-м году.
Так, чтобы получить представление об обстоятельствах, которые окружали начальное событие эндосимбиоза, учёные старательно реконструировали метаболизм прото-митохондрий и премитохондрий. Для этого они сначала восстанавливали прото-митохондриальные гены, которые в процессе эволюции были потеряны для ядра. Учёные назвали эти гены ядерными генами митохондрий. Восстановление этих генов являлось предпосылкой для реконструкции митохондриальных предков. Предыдущие попытки найти прото-митохондриальные гены были безуспешны так как основывались на довольно ограниченной доступности бактериальных и эукариотических геномов на момент их изучения [3;4].
Используя значительно увеличившееся представление геномов эукариот и альфа-протеобактерий, исследователи провели филогеномный анализ для систематической идентификации ядерных генов, происходящих из митохондрий. Гены эукариот с наибольшим попаданием в BLAST митохондрий / альфа-протеобактерий сначала были объединены в группы генов. Филогенетическое дерево было реконструировано для каждого семейства, и ядерные гены, которые сгруппировались с альфа-протеобактериями на деревьях, были идентифицированы как происходящие из митохондрий.
Начав с 427186 генов из 30 эукариотических геномов, представляющих широкий диапазон филогенетического разнообразия, они идентифицировали 4459 генов, принадлежащих к 394 семействам, как ядерные гены митохондрий. Чтобы исключить недавний перенос генов, специфичных для клонов, между альфа-протеобактериями и эукариотами, генные семейства должны были присутствовать по крайней мере в двух альфа-протеобактериальных и двух эукариотических линиях. Собственно, так и произошло. Таким образом учёные смогли идентифицировать, что ядерные гены из 394 семейств присутствуют в прото-митохондриях.
Всё это есть и в современных митохондриях. Однако учёные обнаружили и то, чего в прото-митохондриях не было. Так в них отсутствовали функциональные категории, такие как репликация ДНК и транскрипция, также в значительной степени отсутствовали в реконструированном метаболизме и гетеротрофные углеводные обмены, такие как гликолиз и пентозофосфатный путь. Таким образом реконструкция прото-митохондрии показала упрощённого предка митохондрии более похожего на современную митохондрию, что опровергло предыдущие гипотезы о ближайших предках митохондрий, которые имели огромное множество разнообразных функций.
При дальнейшем изучении уже самих митохондрий учёные по-новому взглянули на метаболизм эукариот, происходящий главным образом благодаря этим органеллам. Особый интерес представлял ряд генов, участвующих в метаболизме липидов эукариот. Были идентифицированы несколько генов, участвующих в биосинтезе нуклеотидов de novo, как происходящих из митохондрий. Обнаружены были и ферменты, участвующие в биосинтезе стероидов предполагающие, что митохондриальный предок внес свой вклад в биосинтез оных. Вишенкой на торте можно назвать идентификацию церамидгликозилтрансферазы (COG1215).
А интересно то, что этот фермент расположенный на «ассоциированной с митохондриями мембране», специфическом субдомене ER, который связывает этот самый ER и митохондрии, обнаружился и в риккетсиях. Для понимания замечу, что все эти самые гликосфинголипидные, и церамидные структуры, повсеместно присутствуют в качестве важных мембранных компонентов почти во всех эукариотических клетках и митохондриях, а это в свою очередь говорит нам о том, что присутствие этих структур в бактериях являются крайне редкими. При этом, что интересно, ген отвечающий за все эти субстраты и гликолипидные продукты, присутствующий в бактериальных клетках всё же различается от эукариотических гликозилтрансфераз. Следовательно, данный факт указывает на бактериальное происхождение этого гена, который был приобретён эукариотами для новой функции по синтезу собственных эндомембран, а также по перекрестному взаимодействию и перемещению липидов между митохондриями и субодменом ER. Интересные результаты не так ли?
В результате получилось, что митохондрии поместились в отряд к риккетсиалам в качестве сестринской клады по отношению к семействам Rickettsiaceae, Anaplasmataceae и Candidatus Midichloriaceae, которую в свою очередь были подчинены семейству Holosporaceae.
Стоит отметить, что представители этих семейств являются паразитами. Так, учёные в этой работе показали, что все пять линий секвенированных риккетсиалов тесно связаны с митохондриями. Далее основываясь на приблизительной линейной зависимости между числом семейств генов, средним числом генов и размером генома учёные заметили, что геном премитохондрий сокращался. Это типично для облигатной внутриклеточной бактерии и предполагает, что сокращение генома шло полным ходом до того, как митохондрии отделились от альфа-протеобактерий, т. е. стали настоящими митохондриями.
Продолжив генетические исследования, учёные стали сравнивать реконструированные прото-митохондрии и премитохондрии. Оказалось, что в отличии узкоспециализированных прото-митохондрий, премитохондрии были способны к гораздо более разнообразному метаболизму. Помимо основных путей, премитохондрии участвовали в трансляции, в клеточной стенке, LPS и биогенезе мембран, в производстве энергии, репликации, рекомбинации и репарации ДНК, они обладали множеством ключевых метаболических путей, включая гликолиз, цикл TCA, пентозофосфатный путь и путь биосинтеза жирных кислот. Кроме того, премитохондрии обладали большим количеством генов, участвующих в синтезе различных кофакторов, таких как рибофлавин, фолат, биотин и убихинон.
Дальнейшие исследования премитохондрий показали, что они кодируют пластидно-паразитарный тип транслоказы АТФ / АДФ, которая импортирует АТФ от хозяина, что делает премитохондрию энергетическим паразитом. Последующие сравнения генов риккетсиалов с премитохондриями, а также построения филогенетических деревьев показало, что премитохондрии вероятно обладали способностью дышать в условиях низкого содержания кислорода и имели жгутики, которые наследовались вертикально, а не через горизонтальный перенос. Электронная микроскопия части эндосимбиотических бактерий также показала наличие рудиментарных жгутиков. Т.е. данное исследование показывает нам предка митохондрии, который мог жить в условиях с низким содержанием кислорода, обладающим жгутиком и являющимся паразитом, что, казалось бы, прямо контрастирует с нынешней ролью митохондрий как производителя энергии клетки.
Однако, систематический обзор от 2011 года бактериального симбиоза показал, что мутуализмы вполне себе могут происходить либо непосредственно от свободноживущих бактерий в окружающей среде, либо от внутриклеточных паразитов [5]. Ключевое различие между этими двумя эволюционными путями состоит в том, что для инициации симбиоза свободноживущие бактерии должны приносить немедленную пользу хозяину, в то время как внутриклеточные паразитические бактерии этого не делают.
Вместо опровержения прошлых предположений данная гипотеза предлагает применять их для объяснения перехода митохондрий от паразита к мутуалистической органелле на более поздней стадии. Это всё очень интересно, а потому есть большая вероятность, что гипотеза о предках митохондриях как паразитах возможно скоро станет научной теорией. Поэтому если, кто-то назовёт Вас паразитом, не обижайтесь, ведь можно парировать, что паразитизм у нас в крови, а точнее в клетках. Такие дела!
Автор: биолог, вдохновитель научного сообщества Фанерозой, Ефимов Самир
Оригиналы: Публикация фанерозойских материалов на платформе «Вконтакте», «Хабр» и «Пикабу».
1. «Phylogenetic analyses with systematic taxon sampling show that mitochondria branch within Alphaproteobacteria» Lu Fan, Dingfeng Wu, Vadim Goremykin, Jing Xiao, Yanbing Xu, Sriram Garg, Chuanlun Zhang, William F. Martin and Ruixin Zhu; Nature Ecology & Evolution, 2020
2. Phylogenomic Reconstruction Indicates Mitochondrial Ancestor Was an Energy Parasite Zhang Wang, Martin Wu Published: October 15, 2014Gabaldon T, Huynen MA (2003) Reconstruction of the proto-mitochondrial metabolism. Science 301: 609.
3. Gabaldon T, Huynen MA (2007) From endosymbiont to host-controlled organelle: the hijacking of mitochondrial protein synthesis and metabolism. PLoS Comput Biol 3: e219.
4. Gabaldon T, Huynen MA (2007) From endosymbiont to host-controlled organelle: the hijacking of mitochondrial protein synthesis and metabolism. PLoS Comput Biol 3: e219.
5. Sachs JL, Skophammer RG, Regus JU (2011) Evolutionary transitions in bacterial symbiosis. Proc Natl Acad Sci U S A 108 Suppl 210800–10807.
40-зарядный пистолет(1879)
Ли Линжун — единственная в истории чернокожая жена китайского императора
Ли Линжун жила во время династии Восточная Цзинь (317—420). Была ли Ли Линжун африканкой, трудно сказать. В исторических записях скудно описана её жизнь, и без воспоминаний прошлого современникам тяжело разобраться в судьбе Ли Линжун.
По редким упоминаниям о чернокожей жене императора можно попробовать приподнять завесу тайны. Вот что говорится в «Истории династии Цзинь»: «Ли Линжун была высокой и чернокожей. При дворе её все называли Кунь Лунь» (эвфемизм для «иноземца с юга»).
К тому же у неё имелись несколько специфических черт, которые отсутствовали у жителей Центральной равнины Китая: она была рослая и крупная, кожа у неё чёрная, а волосы курчавые. При дворе её называли куньлуньской рабыней.
Опять же, согласно историческим записям, куньлуньские рабы происходили из мест южнее страны Лин-и. Согласно исследованию, которое проводилось последующими поколениями, под словами «южнее страны Лин-и» могла иметься в виду Индия, Ближний Восток, а ещё южнее — Чёрная Африка.
Мольбы Сыма Юя о ниспослании ему сына
Но как же Ли Линжун с такой внешностью стала наложницей императора? Расскажем всё с самого начала. В Древнем Китае при дворе у императора имелись бесчисленные жёны и наложницы. В жилах одной из них текла африканская кровь — это была героиня нашего рассказа.
Когда Сыма Юй ещё не стал императором, а был ваном [титул, равнозначный князю], Ли Линжун служила при дворе служанкой и занималась чёрной работой. В те времена у Сыма Юя до этого уже было трое сыновей, но все они рано умерли. После этого никто из наложниц из гарема императора больше никого не рожал. Сыма Юй давно уже перевалило за тридцать лет, а детей не было, и он тревожился, что нет наследника. Во дворец опять набрали много женщин. Однако пролетели годы, а сына у него так и не появилось.
Как гласит китайская пословица, «из трёх видов проявления неуважения к родителям бездетность — самое большое». Сыма Юй отчаянно хотел сына.
В то время кто-то порекомендовал ему искуснейшего гадателя-физиогномиста. Поговаривали, что этот физиогномист с одного взгляда на женщину мог определить, детей какого пола эта женщина может родить. Поэтому Сыма Юй без колебаний возжёг ароматические свечи ради рождения наследника и передал физиогномисту задачу по поводу продолжения рода.
Возвышение Ли Линжун
Физиогномист осмотрел всех наложниц Сыма Юя и осчастливленных им дворцовых служанок и признал, что ни одна из них не может родить вану сына. Но Сыма Юй не сдался и приказал ему продолжить поиски.
Физиогномист расширил диапазон поиска до всех женщин во дворце вана и в конце концов обнаружил Ли Линжун.
Он остановил свой выбор на ней. Пожилой дворцовый слуга ему сказал: «Эта женщина — куньлуньская рабыня. Её продали во дворец ещё ребёнком, и она здесь прядёт и ткёт. И никто не знает, откуда она родом».
Во внешности Ли Линжун узнавались все черты человека африканского происхождения. На взгляд современных людей, в её наружности есть своя прелесть, а в те времена китайцы считали её безобразной. Сыма Юй тяготило то, что физиогномист нашёл ему наложницу из «куньлуньских рабов». Но поскольку это касалось великого дела обретения наследника, продолжения рода, он всё-таки скрепя сердце вызвал Ли Линжун в свои покои.
Вскоре девушка забеременела. Ли Линжун рассказывала другим женщинам, что как-то во сне увидела двух драконов [древние китайцы считали их символом будущего императора], которые положили ей голову на колени, а в живот залетели солнце и луна, и она считает это добрым предзнаменованием. Сыма Юй тоже это услышал и удивился.
Спустя положенное время Ли Линжун по очереди родила двоих сыновей и одну дочь. После этого она стала пользоваться высоким авторитетом и уважением.
В первый год периода Повсеместного порядка (371 г.) 51-летний Сыма Юй вступил на престол и стал императором под именем Цзяньвэнь-ди, а Ли Линжун он пожаловал титул добродетельной супруги императора. Поскольку Сыма Юй не успел объявить её императрицей, Ли Линжун фактически осталась главной наложницей гарема.
Два года спустя Сыма Юй скончался. Престол унаследовал 10-летний Сыма Яо под именем Сяо-у-ди. Статус его матери Ли Линжун становился всё весомее вплоть до того, когда ей пожаловали титул хуантайфэй [мать императора, которая раньше не была императрицей], у которой почётный караул, одежда и украшения такие же, как у императрицы-матери.
Второй сын Ли Линжун Сыма Даоцзы 20 лет спустя написал своему старшему брату-императору письмо, в котором убеждал его пожаловать матушке титул императрицы-матери. Сыма Яо послушался совета брата, и вскоре к Ли Линжун стали обращаться «императрица-мать». После смерти Сыма Яо престол унаследовал его сын Сыма Дэцзун, который стал называть Ли императрицей-бабушкой.
Вот так «некрасивая» иноземка Ли Линжун благодаря неожиданному шансу преобразилась и стала женой императора. Она родила сына, избежала участи быть брошенной женой в сложном и переменчивом императорском гареме. Особенно благодаря тому, что её сыну и внуку посчастливилось унаследовать трон, во второй половине жизни Ли Линжун жилось всё лучше — редкое явление среди императорских жён.
Советская квартира. Многие и сейчас так живут
Многие люди живут также. Они не представляют, что можно поменять мебель, или купить дорогой холодильник. Поэтому в их домах такие же олени на стенах и вязаные салфетки на комодах и тумбочках. Зачем им что-то менять? Лучше они деньги потратят на подарки внукам и детям.
Про «грибы с глазами»
Писатель, историк-краевед Владимир Андреевич Семин в своей книге «Легенды Рязанского края» дарит нам еще одну версию возникновения нашего выражения:
-Что нынче везёте, дети мои?
-Грибочки, грибочки, отче.
-Грибочки — это хорошо! Ну-ка, посмотрим, что за грибки такие.
Есть и самая прозаичная версия возникновения нашего выражения: оно появилось только потому, что в окрестностях Рязани, в том числе в Мещёрской низменности, растет очень много грибов.
В контексте нынешних реалий, внутренний туризм становится порой единственной возможностью изменить привычный уклад вещей, увидеть что-то новое и пополнить свой багаж знаний. Специально для туристов, гордящиеся известностью родного выражения, рязанцы решили весной 2021 года установить мини-скульптуры грибов с глазами. Фигурки, которых пока пять, выполнены из бронзы скульпторами Полиной и Василием Горбуновыми, у каждой – свой образ.
Гриб Мудрец, Рязанский Коробейник, Мужичок Боровичок, Влюбленная пара и Грибная команда будут символизировать определенные качества: мудрость, гостеприимство, трудолюбие, преданность и устремленность в будущее.
Кстати, любой из вас может предложить идею для нового глазастого грибка. Адрес для отправки своих предложений можно найти на сайте администрации города.
Для тех, кто не любит длиннопосты, есть аудио-версия материала: https://linktr.ee/Po_slo_gam
Реальный случай близнецов на троне и чем это закончилось
Хотелось бы рассказать про историю, как во главе государства (в данном случае графства) оказались братья близнецы, что является единственным известным мне случаем когда близнецы оказались во главе значительного государственного образования.
Перенесёмся в Барселону, в 1076 год. Умер Рамон (Раймон) Беренгер I Древний, весьма суровый правитель, который сумел расширить свои владения и поставить их на ведущее положение в регионе. Он оставил свои владения сыновьям, героям нашего повествования, знакомьтесь:
И тут как в сказке. Умирая, он завещал своим сыновьям править совместно, разделив все владения и имущество поровну. При этом править им нужно было вахтовым методом: полгода один, полгода другой. Только доходы были неделимы и поступали в общую казну. Вполне разумно, не так ли?
Однако Рамон В-Голове-Опилки Голова-из-Пакли не захотел делиться и решил присвоить всё себе. Берегнгер Пока-что-Безымянный, конечно же обиделся и пожаловался папе. Римскому. И только личное вмешательство Святого Престола в 1077 году заставило Паклеголового одуматься и поделиться. Скрепя сердце, он в 1078 году уступил дань одного эмира, который уплачивал её Древнему отцу, а в 1080 году передал половину замков в некоторых владениях.
В 1081 году в Барселону прибыл Родриго Диас де Вивар, более известный как Сид Кампеадор (да, да, тот самый!) и предложил свои услуги в борьбе против мусульман, но братья отказались. Они вступили в союз с тем самым эмиром, который платил дань и в битве против Сида при Альменаре (не путать с более поздней, в 1710 году) Беренгер Рамон был разбит и попал в плен к Сиду на 5 месяцев.
5 декабря 1082 года Рамон был убит на охоте неизвестными.
Гробница Рамона Беренгера II в кафедральном соборе Жироны
Разумеется все сразу же подумали на Беренгера, который получил прозвище Братоубийца (возможно зря, доказательств нет), но вместе с прозвищем получил единоличную абсолютную власть!
По-началу, видимо всё шло очень хорошо, потому что о его десятилетнем правлении почти ничего не известно, но потом посыпались несчастья.
В 1090 году он вновь огрёб от Сида в битве у Эль Пиньяра и снова был вынужден «гостить» в плену у легендарного военачальника, пока его подданные не наскребли по сусекам всё что было и не выплатили громадный выкуп.
А в 1096 году ему объявил войну король Кастилии и Леона, обвинив в убийстве брата, заявив что преступление не имеет срока давности. Был объявлен божий суд через поединок.
Беренгер проиграл. После этого он отрёкся от престола и для искупления грехов отправился в Первый крестовый поход, где и сложил голову до 1099 года. Власть была передана племяннику Рамону Беренгеру III Великому.
Но это уже совсем другая история.
Подписывайтесь, с нами Вы узнаете много разных интересных и познавательных фактов о мировой истории.
Произнёс ли Нил Армстронг на Луне: «Удачи, мистер Горски»?
Считается, что первый человек на Луне произнёс загадочную фразу, разгадку которой дал позднее в интервью на Земле. Мы проверили, говорил ли Армстронг подобное.
Вот что сообщается об этом на ряде информационных сайтов:
«Именно Нил Армстронг был командиром корабля «Аполлон-11», впервые в истории прилунившегося 20 июля 1969 года. Это он сделал первый шаг на Луне, а после трёхчасовой прогулки радировал на Землю знаменитые слова о «маленьком шаге для человека, но огромном скачке для всего человечества».
Однако, перед тем как вернуться на борт лунного модуля, космонавт произнёс ещё одну фразу: «Удачи, мистер Горски». Смысл этой ремарки пожилой Армстронг поведал журналистам лишь в 1995 году.
В НАСА предположили, что это, быть может, вызов, брошенный кому-то из советских космонавтов. Однако проверка подтвердила, что космонавта с такой фамилией в Союзе нет. Потом в течение десятилетий при любом удобном случае на всех встречах и конференциях Армстронга спрашивали, что означает его странное заявление. Нил в ответ только загадочно улыбался, отшучивался и отвечал, что сказать ничего не может.
Но много лет спустя Армстронг наконец-то ответил. Мистер Горски умер, и Нил чувствовал, что, отвечая на вопрос, не повредит никому. Однажды, будучи ещё подростком, Нил с друзьями играл в бейсбол на заднем дворе. Приятель Армстронга бросил мяч так, что тот оказался под окном спальни их соседей — мистера и миссис Горски. Стоит заметить, что пара постоянно ругалась и была близка к разводу. Когда парень перелез через забор и нагнулся, чтобы подобрать мяч, он услышал, как миссис Горски кричит мистеру Горски:
— Ты получишь это только после того, как соседский пацан высадится на Луну!
Было нетрудно догадаться, чего просил у жены мистер Горски, а мальчишка запомнил этот разговор на долгие годы».
Некоторые источники, в том числе пользователи «Пикабу» (Удачи, мистер Горски) и Виктор Шендерович, уточняют, что речь в просьбе мистера Горски шла об оральном сексе. История эта весьма популярна в СМИ и художественной литературе. На Западе случаю в семье Горски посвящён короткометражный фильм.
Если верить популярным сайтам, фраза про мистера Горски интересовала репортёров десятилетиями. Однако поиск в источниках до 1995 года оказывается безрезультатным — ничего подобного ни в газетах, ни в книгах ранее не упоминалось. На многих сайтах приводятся дата и место той самой пресс-конференции, на которой Нил Армстронг открыл миру правду о мистере Горски: 5 июля 1995 года, Тампа-Бэй, штат Флорида. Но упоминания фразы нет в прессе ни за указанный день, ни за соседние с ним даты.
В ноябре того же года к теме обратился популярный американский онлайн-сервис вопросов и ответов Straight Dope, ранее завоевавший авторитет в формате аналогичной газетной колонки. Один из читателей поинтересовался, насколько правдива вышеописанная история, которую он получил в виде рассылки по имейлу. Сесил Адамс (псевдоним автора колонки) ответила, что в НАСА ей категорически всё опровергли, и предположила, что история берёт начало из юмористической конференции rec.humor в легендарной компьютерной сети Usenet. Действительно, примерно в те же годы байка попала в печатный сборник шуток, ранее рассылавшихся по электронной почте. Прошло всего несколько лет, и она разошлась уже по вполне серьёзным периодическим изданиям. Хотя ещё 28 ноября 1995 года Нил Армстронг заявил, что ничего такого не говорил, а подобную шутку впервые услышал в исполнении комика Бадди Хэккетта, знакомого многим по озвучиванию чайки в диснеевском мультфильме «Русалочка».
Другие проверки
Ещё нас можно читать в Телеграме, в Фейсбуке и в Вконтакте. Традиционно уточняю, что в сообществах отсутствуют спам, реклама и пропаганда чего-либо (за исключением здравого смысла), а в день обычно публикуем не больше двух постов.