Васильева астрономия: Васильева назвала срок возвращения астрономии в школьную программу :: Общество

Содержание

Васильева назвала срок возвращения астрономии в школьную программу :: Общество :: РБК

Министр образования России Ольга Васильева сообщила, что в школах готовы к преподаванию астрономии в качестве отдельного предмета, а не в рамках школьного курса физики. По ее словам, это произойдет уже в следующем учебном году

Ольга Васильева (Фото: Олег Яковлев / РБК)

Министр образования России Ольга Васильева сообщила, что уже в следующем учебном году астрономия станет отдельным школьным предметом. Такое заявление она сделала в рамках расширенной коллегии ведомства, передает корреспондент РБК.

«Напомню вам, что с этого года в школьную программу вводится астрономия. В этом нет ничего удивительного, астрономия читалась в курсе физики», — сказала Васильева.

По словам министра, читать этот предмет по-прежнему будут учителя физики, которые «готовы к тому, чтобы отдельно читать этот курс». Она также добавила, что число академических часов, которые отводятся школьной программой на этот предмет, не изменится.

Васильева также подчеркнула, что учебник по астрономии «есть и всегда был в федеральном перечне».

Впервые о том, что астрономия вернется в школьную программу в качестве отдельного предмета, министр образования сообщила в сентябре 2016 года.

От божествования до астрономии: как прошел год с Ольгой Васильевой

Другое дело, что много дискуссионных вещей по введению дополнительных предметов, астрономии. Тоже можно понять. Если у нас подавляющее большинство населения считает, что Солнце вращается вокруг Земли, то понятно, что какие-то естественнонаучные вещи надо возвращать в школы. Другое дело, что всегда сложно, за счет чего. Всегда не хватает ресурсов и на математику, и на русский, и так далее. Тут идут дискуссии. Так что изменения не революционные, они эволюционные.

Михаил Кузнецов, учитель астрономии, МОУ гимназия №1, город Жуковский: Предмет, который я веду, астрономию, в этом году сделали обязательным в общеобразовательном курсе. То, чего не было уже много лет, с 2003 года. Так что изменения действительно заметили. Еще я имею отношение к олимпиадам. На Всероссийской олимпиаде стало лучше, количество участников увеличилось.

— Как назначение Васильевой министром отразилось на образовании и науке? Какие положительные и отрицательные изменения вы можете отметить?

Наталья Шатовская: Образование — сфера очень инертная. Многие изменения, волнующие общество сейчас, были задуманы и начаты задолго до прихода нового министра. Например, не Васильева придумала вернуть в школу выпускное сочинение. И не она изобрела ФГОСы нового поколения, которые во многих регионах не обеспечены материально и финансово. И педвузы не при Васильевой начали «оптимизировать». Один год в должности министра — слишком небольшой срок, чтобы смена политики в области образования (если предположить, что эта смена имеет место) дала свои плоды.

Но некоторые заявления министра, мягко говоря, настораживают. Например, шестого января ведущая программы «Мнение» на канале Россия-24 задала Ольге Юрьевне вопрос: «Что такое образование — это обучение или воспитание?». Министр ответила: «Образование — это и обучение, и воспитание, но воспитание должно быть на первом месте». Что здесь настораживает специалистов? Дело в том, что в гуманистической педагогической парадигме образование понимается как триединство обучения, воспитания и развития. Допустим, ведущая недостаточно разбирается в проблематике, но как мог министр образования «забыть» о развитии как неотъемлемой части того процесса, которым ему поручено управлять? А ведь развивающее обучение было едва ли не самым главным достижением советской школы.

Моя старшая дочь в начале 2000-х училась по системе Занкова, младшую сейчас (в той же школе) учат по программе «Школа России». Математика там очень слабая, ребенку скучно, вот я и достала из шкафа старые учебники и учу малышку по Занкову дома. А в действующем министерском Перечне этих учебников (Аргинской и Ивановской) нет. Вообще. Это значит, что нигде в муниципальных школах России сейчас по этой системе не учат. Думаю, возродить развивающее обучение было бы куда более полезным делом, чем возвращение астрономии.

«Лишать человека знаний об астрономии неправильно» – Корпорация Российский учебник (издательство Дрофа – Вентана)

На телеканале Россия 1 вышло интервью с Министром образования и науки, Ольгой Васильевой. В ходе беседы она рассказала о планах возвратить астрономию в школы и о необходимости создать единое образовательное пространство.

Свое недавнее решение вернуть в школы астрономию Министр образования и науки прокомментировала словами классика:

«Послушайте! Ведь, если звезды зажигают — значит — это кому-нибудь нужно», — помните слова Маяковского? Дело в том, что лишать человека знаний об астрономии, я считаю, неправильно. Тем более, что разговор шел об одном часе в неделю.

В ходе беседы с ведущим программы, Сергеем Брилевым, Министр показала существующий учебник по астрономии для 11 класса Б.А. Воронцова-Вельяминова, который выпускает объединенная издательская группа «ДРОФА» — «ВЕНТАНА-ГРАФ».

Он существует. Это базовый уровень. Автор очень известный — это Воронцов-Вельяминов. Давайте посмотрим, с чего он начинается — «древнейшая наука, истоки которой относятся…»

Также министр озвучила еще одно предложение — сократить количество учебников, приведя их к общему стандарту. Ольга Васильева отметила, что концептуальные вещи должны быть едиными для всех, как это уже есть по русскому языку и математике, и пояснила свое предложение:

Базовое содержание образование должно быть единым для всей страны. Единое образовательное пространство. Самый простой пример — мы находимся в Москве, прилетаем на Дальний восток, прилетаем на Дальний восток и ребенок продолжает спокойно учиться.

В интервью были затронуты и вопросы, связанные с ЕГЭ. Ольга Васильева выступила против «натаскивания» на ЕГЭ и отметила, что оценка за ЕГЭ не является оценкой деятельности школы. Министр отметила, что в школах должны проходить каждый предмет основательно, начиная готовиться к экзаменами фактически с первого класса. Только тогда, по мнению Васильевой, можно избежать зазубривания.

Читайте также:

Полную версию интервью смотрите на сайте телеканала Россия1
Иллюстрация — кадр из программы телеканала Россия1

Теология, астрономия, служение – Газета Коммерсантъ № 151 (6145) от 18.08.2017

19 августа исполняется год с момента назначения Ольги Васильевой на пост министра образования и науки РФ. Сменившая «системного либерала» Дмитрия Ливанова госпожа Васильева обещала осмыслить начинания своих предшественников. “Ъ” разобрался, что изменилось в российском образовании и науке за первый год работы Ольги Васильевой.

«Надо осмыслить, проанализировать все, что произошло, потому что те реформы, которые были предприняты, они требуют глубокого осмысления»,— заявила “Ъ” Ольга Васильева в день своего назначения на пост министра, 19 августа 2016 года. Речь шла в том числе о реформах, запущенных возглавлявшим ведомство с 2012 года Дмитрием Ливановым, который в тот же день был уволен с поста президентом РФ Владимиром Путиным.

Чаще всего экс-министр подвергался критике за непопулярную реформу Российской академии наук (РАН), масштабное сокращение числа вузов и внедрение понятия «образовательная услуга». «Каждый должен понимать, что работа учителя — это не услуга. Я буду запрещать вам произносить слово “услуга”»,— заявила Ольга Васильева в сентябре 2016 года. В законе «Об образовании» этот термин по-прежнему есть. В июле 2017 года Ольга Васильева сообщила, что «сегодня идут попытки это убрать», отвечая на вопрос одного из претендентов на звание «Учитель года» о законодательных последствиях предложенного ею определения деятельности учителя как «служение».

Не осталась без внимания Ольги Васильевой и масштабная реорганизация высших учебных заведений путем присоединения слабых вузов к более сильным, запущенная прежним руководством ведомства. Всего с 2014 по март 2016 года количество вузов и филиалов в России сократилось с 2486 до 1450. «Пока мы прекращаем все объединения — до каждого конкретного разбирательства»,— заявила 27 сентября 2016 года госпожа Васильева. Более того, новое руководство министерства начало отменять ранее принятые решения об организации вузов. Так, были отменены готовящиеся объединения РГУ нефти и газа имени Губкина и Российского государственного геологоразведочного университета имени Орджоникидзе, а также МГЮА и ГУУ. Зато Минобрнауки продолжило замену ректоров. Например, в МПГУ при новом ректоре, поддержанным госпожой Васильевой, заседание ученых советов теперь начинается с внесения знамени университета под звуки горна, а закрывается исполнением гимна вуза.

Многие проекты прежнего руководства были «довольно аккуратно продолжены», говорит научный руководитель Института образования ВШЭ Исак Фрумин. «Это и естественно — на высшем политическом уровне ключевые решения по развитию образования были приняты в 2012 году, и их выполнение контролируется администрацией президента. В середине 2016 года добавились и приоритетные проекты правительства. Их с лихвой хватает, чтобы занимать все время руководителей образования не только на федеральном, но и на региональном уровне. Однако денег при этом в системе поубавилось»,— отметил он. По ряду программ развитие замедлилось, считает эксперт: «Это касается и поддержки школ в трудных социальных условиях, и цифровизации, и поддержки инноваций в образовании».

В том, что прежний опыт работы Ольги Васильевой в администрации президента (АП) поможет урегулировать многолетний конфликт РАН и Минобрнауки, был уверен экс-глава РАН Владимир Фортов. Напомним, по итогам начатой в 2013 году реформы РАН контроль над ее имуществом получило ФАНО. В преддверии выборов главы РАН весной 2017 года Ольга Васильева заявила, что «это дело РАН». После самоотвода всех кандидатов выборы были перенесены на осень, после чего с подачи единороссов Госдума срочно приняла закон, согласно которому кандидаты на должность главы РАН должны быть предварительно согласованы с правительством. Господин Фортов баллотироваться не стал, главным претендентом на этот пост считается директор Института проблем лазерных и информационных технологий РАН Владислав Панченко, которого в СМИ связывают с президентом Курчатовского института Михаилом Ковальчуком.

«Традиционно после Филиппова (Владимир Филиппов возглавлял Минобрнауки в 1998–2004 годах.— “Ъ”) министерство отдавалось так называемым системным либералам, появление человека с другими ценностями, как я вижу, вызывает сопротивление, в том числе в правительственных структурах»,— сказал “Ъ” первый зампред комитета Госдумы по образованию и науке Олег Смолин (КПРФ). Прежних министров парламентарии нередко критиковали, в том числе в рамках правительственного часа. Первая встреча Ольги Васильевой с депутатами в таком формате запланирована на сентябрь 2017 года. Собеседник “Ъ”, знакомый с Ольгой Васильевой, считает, что, хотя «она не прошла все стадии работы в сфере образования», при ее назначении выполнена единственная задача — «найти человека, далекого от бюрократии Ливанова».

Как заместитель главы управления общественных проектов (УОП) АП Ольга Васильева курировала вопросы, связанные с образованием, историей, просветительской деятельностью. К примеру, она публично обещала поддержку обществу «Знание» и участвовала в разработке единого историко-культурного стандарта, говорит собеседник “Ъ”. Но заметна на этом посту Ольга Васильева оказалась в другом контексте: с 2013 года она участвовала в обучающих мероприятиях, которые организовывал первый заместитель главы АП Вячеслав Володин для чиновников, «Единой России» и других структур. «Лекции — это ее публичное хобби. Обязанности упали в руки того, кто любит это»,— говорит знакомый госпожи Васильевой. На семинарах для единороссов она рассказывала о патриотизме, консерватизме и триаде «православие, самодержавие, народность» графа Сергея Уварова (см. “Ъ” от 31 марта 2014 года). Из УОП она ушла незадолго до того, как господин Володин стал спикером Госдумы. Работавший при нем главой УОП Павел Зенькович стал статс-секретарем Минобрнауки.

В Минобрнауки Ольга Васильева сразу заявила о нововведениях. Так, ее предложение вернуть в школьную программу астрономию уже с 2017 года вызвало шквал обсуждений в педагогическом сообществе. В школах предупреждали: лишних часов в программе нет, зато есть сложности с учебниками и учителями по предмету. Тем не менее с 1 сентября астрономия вернется в школьное расписание. Министр также высказывалась за возвращение трудового воспитания, уборки школьных помещений и шахматных кружков. «Новые инициативы в основном находятся в сфере слов и могли бы в основном характеризоваться глаголом “вернуть”»,— отметил собеседник “Ъ” в образовательном сообществе. По его мнению, возвращение старых слов приводит к выводу из обращения некоторых новых — «услуга, гражданское общество, лидерские качества, самостоятельность».

В диалоге с научным сообществом новое руководство Минобрнауки не заинтересовано, уверен сооснователь «Диссернета» биолог Михаил Гельфанд: «Самый яркий пример — меня перестали пускать на заседания гуманитарной секции президиума Высшей аттестационной комиссии (ВАК). Были внесены соответствующие изменения, которые ограничивают права членов ВАК, в том числе и мои. Министерство стало более закрытым». За все время работы Ольги Васильевой в должности общественный совет при ведомстве не собирался ни разу. Предыдущий его состав был распущен зимой, прием заявок от кандидатов в новый совет стартовал в январе 2017 года, но информация о его составе или заседаниях на сайте ведомства отсутствует.

Научному сообществу непонятны некоторые сигналы министерства, добавляет господин Гельфанд: например, «жесткое, административное продавливание теологии как дисциплины — кандидат писал работу по философии, а степень получил по теологии». 15 июня 2017 года Ольга Васильева сообщила, что «сняты все ограничения» и Минюст подписал приказ о присуждении степени по теологии. Это произошло через две недели после первой защиты: 1 июня декан богословского факультета ПСТГУ протоиерей Павел Хондзинский получил по ее итогам кандидатскую степень.

В ближайшее время Минобрнауки намерено заняться реформой управления школами (передачей их от муниципальных региональным властям), внедрением новых правил подтверждения квалификации учителей, значительно сократить число учебников, а также уточнить содержание образовательных стандартов для старших классов. Реформа школьного управления нужна потому, что «в муниципалитете нет денег и сейчас идет огосударствление школ», считает член Общественной палаты Владислав Гриб. По словам сопредседателя профсоюза «Учитель» Всеволода Луховицкого, Ольга Васильева ранее указывала на недостаток полномочий «для решения действительно серьезных вопросов». «Отчасти это так, но ведь она может лоббировать интересы своего ведомства, в том числе вносить поправки в закон “Об образовании”, который отнюдь не идеален». За прошедший год было сделано много действительно важных заявлений, в том числе и по изменению социального положения педагога, и по системе оплаты его труда, но реальных шагов по их реализации пока невидно, считает господин Луховицкий. «Пока это не более чем не подкрепленные ничем обещания»,— отмечает он.

«Васильева вроде бы попала в идеологический тренд, но все же не смогла обеспечить его демаргинализацию,— резюмирует политолог Михаил Виноградов. — В результате складывается ощущение, что статус и вес ведомства скорее падает. Произошло своего рода деление на консерватора Васильеву и прогрессистку Голодец (вице-премьер Ольга Голодец.— “Ъ”), хотя Васильева в эту нишу раньше особенно не стремилась».

Анна Макеева, Максим Иванов

Что думают ученые и преподаватели о возвращении астрономии в школу

Министр образования и науки России Ольга Васильева обрадовала преподавательское сообщество обещанием вернуть в школьную программу уроки астрономии. Как на слова министра отреагировали ученые и учителя и в каких классах ее лучше преподавать, узнавала «Газета.Ru».

«Я считаю, что это необходимо. Если вы помните, у нас был час. Я думаю, что этот час нужно вернуть», — сказала Ольга Васильева. Предмет «Астрономия» был исключен из обязательной школьной программы в 1991 году. По словам Васильевой, она еще не знает, за счет какого предмета астрономия вернется в расписания школ. «Пока не знаю, как это будет, но то, что произойдет точно, 100%», — добавила она.

Радость от слов министра быстро разлетелась по школам, Московскому планетарию, астрономическим институтам.

Фаина Рублева, научный директор Московского планетария:

— Я очень высоко ценю это пока еще обещание министра, ведь еще совсем недавно о таком подарке мы не могли и мечтать. Именно Московский планетарий весной выступил с инициативой собрать подписи за возвращение астрономии в школьную программу в рамках «Скажи астрономии да». Мы обращались в планетарии других городов, нас поддержали МГУ, «Роскосмос», и мы собрали более 25 тыс. подписей, а сейчас проводим всероссийскую контрольную по астрономии. Это просто подарок! Если министр это сказала, мы можем на это опираться, это очень хороший знак.

Астрономию оставили по желанию в 1991 году. Прошло 25 лет. Это катастрофа, ведь в 2011 году, по данным ВЦИОМ,

30% россиян не знали устройства Солнечной системы.

Они не знали, что Земля вращается вокруг Солнца. Это допустимо в XXI веке в стране, которая запускала первые спутники? Это катастрофа, уровень астрономической грамотности упал ниже некуда.

Владимир Сурдин, старший научный сотрудник ГАИШ МГУ:

— Это хорошо, однако сразу нужно понять, в какой форме произойдет возвращение. Не только мне, но и тем, кто преподает астрономию, очевидно, что это не должен быть выпускной класс. Это было ошибкой — заключать курс физики и естественных наук таким мировоззренческим курсом астрономии.

Она должна быть востребована теми, для кого мы ее преподаем. А востребована астрономия с 5-го по 7-й класс.

Это возраст, когда любознательность детей яркая, активная, школьными предметами они еще не задавлены, и перед ними не висят перспективы вступительных и выпускных экзаменов и ЕГЭ. Мой опыт говорит об этом же. Я преподавал астрономию во всех классах средней школы и даже в детском саду. И точно чувствовал наибольший интерес к ней с 5-го по 7-й класс. Раньше такие курсы называли космография — описательная астрономия без углубления в физику явлений. Без углубления в профессиональные термины, типа систем координат и которые никогда в жизни не пригодятся. Это просто рассказ о том, как устроен мир за пределами Земли. Что мы знаем, что хотим узнать — это вполне ложится на детский интеллект и на всю жизнь закрепится, даже если ребенок не будет знать, что такое прямое восхождение и склонение. А к сожалению, в существующих учебниках астрономия преподается очень сложно и стандартно, как это делается в университете для профессиональных ученых.

Я против астрономии в 10–11-х классах. Пока есть ЕГЭ, никакие подобные предметы в голову не полезут. В выпускном классе в школьном курсе физики есть элементы астрономии, и там их можно оставить. Но этому обязательно должен предшествовать простой описательный курс.

Степан Санников, преподаватель астрономии в Филипповской школе:

Фаина Рублева, научный директор Московского планетария:

— Без астрономии невозможно ничего. Маленький ребенок, который только начинает хлопать глазками, сразу замечает на небе Луну. Он видит звезды, Солнце, он знает, что это такое, это уже начальный курс астрономии. Дальше образование происходит дома — книжки, картинки, дети знают названия планет. Объекты астрономии — это часть нашей жизни, они нас окружают, от нее никуда не денешься. Задача астрономии — формировать научную картину мира у ребенка. Это может делать школа, может планетарий, что он и делает. Но астрономия нужна не как предмет, интегрированный в разные курсы, в «Окружающий мир», природоведение, географию и физику. У нас нет системного курса, это разрозненные сведения, и у ребенка не складывается научная картина мира, то, что мы называем мировоззрением.

Никакая другая наука не формирует мировоззрение. Чтобы у человека был правильный взгляд на мир и ясное представление о том, как он устроен, нужна астрономия.

И если она вернется, как было раньше, 35 часов в год, это будет великое счастье.

Степан Санников, преподаватель астрономии в Филипповской школе:

— У поколения, родившегося в конце нулевых годов, в семьях появляется хорошая традиция обучения различным естественнонаучным дисциплинам.

Даже дети дошкольного возраста интересуются этой наукой, причем интерес довольно серьезный, у меня есть второклассник, который знает, что такое сингулярность.

Фаина Рублева, научный директор Московского планетария:

— Ясно, что это произойдет не среди четверти, думаю, пройдет два-три года, не раньше.

И это хорошо, потому что нужен сертифицированный учебник. Его напишут, такие учебники пишет, например, Анатолий Засов из ГАИШ МГУ, но они не сертифицированы, потому что нет заказчика. Как только в школу войдет предмет, будет заказ и будет учебник. Вторая проблема — нет учителей астрономии, в пединститутах эту кафедру убрали. Нужно подготовить учителей. Наш планетарий берет эту проблему на себя. И третья проблема, решить которую не в наших силах, — необходимость убрать какой-то другой предмет. Если департаменты образования и министерство примут решение убрать военное дело, это будет прекрасно.

Астрономию надо вводить не раньше 10-го класса, это точная наука, она базируется на математическом аппарате, у ребенка должен быть соответствующий аппарат и мышление, чтобы охватить вопросы.

Владимир Сурдин, старший научный сотрудник ГАИШ МГУ:

— Астрономия в советских учебниках абсолютно устарела, сейчас я редактирую книжку о Солнечной системе, первое ее издание было еще семь лет назад, и я с трудом делаю из нее новую книгу. Потому что на каждой странице надо все переписывать, астрономия — очень динамичная наука, в которой постоянно происходят новые открытия. Уверен, что курс введут не в этом и не в следующем году, так как уже десять лет, как пединституты не готовят учителей физики и астрономии. Надо начинать с подготовки учителей, на что понадобится года три-четыре как минимум. Поскольку астрономия осталась как факультативный предмет, учебники есть, и они продолжали выходить. И если сейчас родители настаивают на ее преподавании, ее преподают.

Но в Москве из 2 тыс. я знаю от силы 20 школ, в которых астрономию преподают. Еще 20 — по всей России.

Степан Санников, преподаватель астрономии в Филипповской школе:

— Вернуть астрономию можно в любом виде, в любой класс, трудность в том, что ее некому будет преподавать. Я ее преподаю сразу в трех школах. Потому что преподаватели географии, физики и других естественных наук ее не берутся преподавать. Вторая проблема — отсутствие учебных пособий. Мы ищем какие-то книги, распечатки, наглядные материалы. Непонятно, в каких классах ее вводить. На мой взгляд, вводить ее в 11-м классе не совсем правильно. Не все ребята в 11-м классе будут связывать свою жизнь с астрономией или смежными вещами. Разумно ее вводить не в выпускных классах.

Министр просвещения Васильева не вошла в новое правительство.

Чем она запомнилась

21 января 2020

Автор фото, Mikhail Metzel/TASS

Министр просвещения Ольга Васильева не вошла в новое правительство Михаила Мишустина.

Ранее глава фракции “Единая Россия” Сергей Неверов сказал, что у депутатов от партии власти есть претензии к работе минпросвещения. Эти претензии депутаты высказали новому премьеру Михаилу Мишустину во время его встречи с фракцией.

Васильева вошла в кабинет министров в 2016 году. Сначала она занимала пост министра образования и науки, который покинул Дмитрий Ливанов. В 2018 году минобразования расформировали на два отдельных министерства. Васильеву назначили министром просвещения, на этом посту она курировала школы. Высшее образование и науку отдали новому министерству.

Назначение Васильевой, которая до этого была практически неизвестна широкой публике, получило во многом скандальный характер. Среди прочего ее критиковали за близкие связи с Русской православной церковью.

Доктора исторических наук со специализацией в религиоведении и истории РПЦ, подозревали в крайнем консерватизме, ревизионизме и даже ретроградстве. Некоторые ее высказывания были истолкованы в прессе как оправдание сталинизма.

По поводу последнего ей пришлось давать объяснения в первом же большом интервью в качестве министра.

“Как я могу относиться к Сталину, человеку, тирания которого очевидна? Человеку, на совести которого (и не только на его совести) жертвы политических репрессий. Но при этом мы должны согласиться, что этот человек – государственник. Я его обычно называю большим политиком с большим-большим знаком “минус”. Это мое отношение, поэтому вряд ли тут можно меня считать сталинисткой”, – так ответила она тогда на вопрос журналистов агентства Интерфакс.

Продвижение Ольги Васильевой по карьерной лестнице связывают с именем Георгия Шевкунова – митрополита Тихона, которого в российской прессе называют духовником президента России Владимира Путина (тот, впрочем, опровергает это). По приглашению Шевкунова Васильева преподавала в Сретенской духовной семинарии, постоянно публиковалась на сайте “Православие.ру”, главредом которого является Шевкунов.

Решения Васильевой неоднократно критиковали различные сообщества педагогов за разработанные ею новые стандарты образования. Также Васильеву критиковали за введение обязательных уроков астрономии в школах (с начала учебного года 2017-2018 астрономия стала обязательным предметом в старших классах, но в рамках курса физики). Кроме того, министр пыталась сделать обязательным для всех школьников ЕГЭ по истории.

“В 2020 году вся страна будет сдавать историю. Потому что без знания истории невозможно двигаться дальше”, – обещала Васильева.

По данным “Медузы”, Васильева может лоббировать интересы издательства “Просвещение”, которое поставляет до 95% всех школьных учебников страны. В издательстве на руководящей должности работает полная тезка сестры министра. Совладельцем издания ранее был бизнесмен Аркадий Ротенберг.

ИГУ

Глава Министерства образования и науки РФ Ольга Васильева заявила о возвращении астрономии в школьную программу. Директор астрономической обсерватории Иркутского государственного университета, доктор физико-математических наук, профессор ИГУ Сергей Язев рассказал «Байкал24», какой объем работы необходимо сделать, чтобы это действительно произошло.

– Новость, что говорить, позитивная. Однако с 2008 года, когда предмет убрали из школьной программы, прошло много времени, поэтому работу придется начинать практически с нуля.

Сергей Язев выделил три проблемы, которые надо будет решить научному и образовательному сообществу, чтобы астрономия заняла подобающее место в школьной программе:

– Во-первых, учебники, по которым занимались школьники, когда астрономия была в школьном курсе, катастрофически устарели, как по структуре, так и по содержанию. Это учебник Е. Левитана, учебник А.В. Засова и Э.В. Кононовича для физико-математических школ и учебник Б. А. Воронцова-Вельяминова. Понятно, что новый учебник должны писать профессионалы, это огромный труд. Кстати, представители департамента образования Иркутска уже выразили заинтересованность в создании регионального пособия по астрономии, то есть, в этом плане Иркутск даже опережает столицу.

Во-вторых, даже когда курс астрономии был в школьной программе, он никогда не был основным, по нему ни разу за все то время, пока я вел предмет в школе (а это 19 лет), не было даже городской контрольной работы. Часто учителя физики забирали часы, отведенные на астрономию, на свой предмет, а дети просто писали рефераты. К 11 классу, когда школьники начинали изучать астрономию, интерес к предмету был потерян, а ведь по логике астрономия должна завершать курс естественных наук. Так что имеет смысл подумать о том, какие части этого предмета нужно вводить в школьный курс и когда именно.

В-третьих, кто будет вести курс астрономии в школах? Необходимо будет заняться подготовкой и переподготовкой специалистов, чтобы не профанировать хорошее и нужное дело. Сейчас я навскидку могу назвать не более трех вузовских преподавателей в Иркутске, способных нормально читать астрономию будущим учителям. Но, несмотря на огромный объем работы, делать это, безусловно, необходимо, и лучше поздно, чем никогда.

Напомним, пока астрономия была в школьном курсе, на предмет отводился всего один час в неделю в одиннадцатом классе, весь школьный курс занимал 35 часов. Формально от астрономии отказались из-за того, что ни один из учебников не был допущен для использования в школах. Среди других причин эксперты называли снижение интереса к предмету в обществе и несовместимость с религиозными догмами.

В марте 2016 года больше 25 тысяч людей проголосовали на сайте Московского планетария за возврат в школы уроков астрономии.

Источник: «Байкал 24. Наука»

Чистка в Министерстве может стать спасательным кругом для Российской академии наук | Наука

МОСКВА— Продолжая лето потрясений для российской науки, президент Владимир Путин уволил своего министра науки и заменил его историком, который известен своим восхищением советским диктатором Иосифом Сталиным.

Внезапный шаг, объявленный 19 августа, лишил многих ученых дара речи.Но некоторые видят в этом луч надежды для Российской академии наук (РАН), которая переживает болезненное сокращение, которое, как ожидается, в ближайшие недели приведет к слиянию десятков академических институтов и потере работы тысяч ученых. Изгнанный министр науки Дмитрий Ливанов был архитектором реформ, который долгое время настаивал на укреплении науки в университетах за счет академии.

Новый министр, Ольга Васильева, специалист по истории Русской Православной Церкви, возглавляла отдел религиоведения Российской академии народного хозяйства и государственной службы при президенте РФ и работала в администрации Путина.На публичных лекциях она выступала за «подчинение личных интересов интересам государства» и приветствовала Сталина за «объединение нации» накануне Второй мировой войны. Во время правления Сталина десятки миллионов людей погибли в результате чисток и голода, виной которых была неудачная советская сельскохозяйственная политика. Васильева утверждала, что «масштабы сталинских репрессий были преувеличены». Она рассказала «Коммерсант », ежедневной газете, что ее первая задача – внимательно изучить проводимые реформы.

Это музыка для ушей президента РАН Владимира Фортова. Выступая 20 августа в прессе, он приветствовал назначение Васильевой. «Ее опыт работы в администрации президента и ее знание проблем, с которыми мы сталкиваемся, помогут наладить конструктивный диалог между научным сообществом и бюрократами».

Некоторые враги Ливанова говорят, что его будут не хватать. «Мы будем любезно вспоминать его», – говорит Борис Штерн, астрофизик из Института ядерных исследований РАН.Ливанов «человек науки, разумный и в целом прогрессивный человек. Теперь его сменил стойкий консерватор », – говорит Штерн. «На мой взгляд, лучше иметь такого противника, как Ливанов, чем союзника, такого как Васильева».

МАС принимает девять новых почетных членов

На XXX Генеральной ассамблее, состоявшейся в августе 2018 года в Вене, Международный астрономический союз (МАС) представил новую категорию своих индивидуальных членов – Почетные члены. Введение в эту категорию направлено на официальное признание тех людей, которые внесли значительный вклад в развитие астрономических исследований и культуры в своей стране, но не могут быть квалифицированы как Индивидуальные члены. IAU избрал девять почетных членов для присоединения к организации.

Решающий вклад в развитие астрономических исследований и культуры в разных странах не всегда вносят профессиональные астрономы. Чтобы признать важность важной работы, проделанной этими людьми, Международный астрономический союз (МАС) решил открыть категорию Почетных членов на XXX Генеральной ассамблее, проходившей в Вене (Австрия) в августе 2018 года, и принять девять выдающихся отдельных лиц в организацию.

Те люди, которые внесли существенный вклад в развитие астрономических исследований в своей стране, но которые не квалифицируются как Индивидуальные члены МАС, могут быть приняты Исполнительным комитетом МАС после выдвижения их Национальным комитетом по астрономии (NCA) или Президент Дивизиона. На XXX Генеральной ассамблее в 2018 году МАС с гордостью принял своих первых девяти почетных членов.

Jiří Dušek
Номинирован Чешской национальной ассоциацией гражданской авиации.
Мотивация:
За исключительную поддержку развития астрономии в Чешской Республике, включая инициирование нескольких проектов модернизации в качестве директора обсерватории Николая Коперника, а также за поддержку науки в чешском обществе в качестве члена. Чешского Сената.

Хатем Хамди Ода
Назначен Национальным агентством национальной безопасности Египта.
Мотивация:
За его решительную поддержку развития астрономии в Египте, за создание Центра передового опыта в области астрономии и космических наук в Каттамии, а также за работу над созданием Египетского космического агентства.

Tefera Waluwa Wondmagnehu
Назначен Национальным агентством гражданской авиации Эфиопии.
Мотивация:
За его вклад в развитие астрономии и космической науки в Эфиопии в качестве председателя правления Эфиопского общества космических наук, а также космической обсерватории и исследовательского центра Энтото.Он также решительно поддерживал космическую науку и технологии во время своего пребывания на посту заместителя премьер-министра правительства Эфиопии.

Christian Buil
Назначен французской NCA.
Мотивация:
Как ведущий эксперт в области оптических приборов и харизматичная фигура в мире астрономов-любителей, он поощрял сообщество любителей астрономии к участию в сложных полупрофессиональных программах наблюдений, разрабатывая для этой цели современное высококачественное оборудование.

Attila Mizser
Назначен венгерским NCA.
Мотивация:
За неустанную деятельность в качестве генерального секретаря Венгерского астрономического общества и редактора журнала Meteor. Его энтузиазм в популяризации астрономии сыграл важную роль в привлечении внимания молодых студентов, которые в конечном итоге стали профессиональными астрономами.

Джо Хоган
Назначен ирландским NCA.
Мотивация:
За то, что он использовал свои предпринимательские навыки и эффективное влияние на политиков, чтобы поднять ирландскую астрономию до международного уровня, за то, что сыграл важную роль в создании радиотелескопа I-LOFAR в 2017 году, и за то, что убедил правительство Ирландии присоединиться к ESO в этом проекте. 2018.

Васильева Ольга Юрьевна
Выдвинута НКА Российской Федерации.
Мотивация:
За ее решительную поддержку астрономии в качестве министра образования и науки, что привело к возобновлению изучения астрономии в российской школьной системе в 2017 году.

Гордиенко Сергей Павлович
Выдвинут НКА Украины.
Мотивация:
За его страстную приверженность научной журналистике и популяризации астрономии в Украине, а также за его роль основателя и редактора журнала The Universe, Space, Time.

Уэйн Розинг
Назначен NCA США.
Мотивация:
За его долгие и постоянные усилия по созданию, строительству и эксплуатации Обсерватории Лас-Кумбрес (LCO) как уникального ресурса для астрофизики.

Дополнительная информация

IAU – международная астрономическая организация, объединяющая более 13 500 профессиональных астрономов из более чем 100 стран мира. Его миссия – продвигать и охранять астрономию во всех ее аспектах посредством международного сотрудничества.МАС также является всемирно признанным органом по присвоению обозначений небесным телам и поверхностным элементам на них. МАС, основанный в 1919 году, является крупнейшей в мире профессиональной ассоциацией астрономов.

Ссылки

Контакты

Ларс Линдберг Кристенсен
Пресс-секретарь МАС
Гархинг-бай-Мюнхен, Германия
Тел .: +49 89320 06 761
Мобильный: +49 173 38 72 621
Эл. Почта: lars@eso. org

границ | Обнаружение микроорганизмов в низкотемпературных водных средах путем генерации биогенных наночастиц in situ

Введение

В настоящее время актуальной задачей астробиологии является разработка и тестирование новых методов поиска земноподобных биологических форм в космосе.Предполагается, что метаболически активные микроорганизмы присутствуют в наземных средах преимущественно в виде водных суспензий. Многие клетки таких суспензий могут оставаться жизнеспособными в течение очень долгого времени, особенно в олиготрофных средах (Gordon et al., 2000; Vishnivetskaya et al., 2000; Ponder et al., 2008). Соответственно, поиск внеземных биосигнатур или биологических объектов земного типа в большинстве исследований сосредоточен на космических телах, содержащих воду и лед (Andersen et al., 1995; Priscu et al., 1998; Сторри-Ломбарди и Саттлер, 2009; Haendel et al., 2011; Филиппова и др., 2013; Westall et al., 2013; Ку и др., 2017, 2018). Были предложены различные подходы к обнаружению биосигнатур (Ривкина и др. , 2000; Гиличинский и др., 2007; Роджерс и др., 2010; Андерсен и др., 2011; Жанг и др., 2014; Бедросян и др., 2017). ; Манагадзе и др., 2017). Тем не менее, разработка новых эффективных методов обнаружения предполагаемой жизни за пределами Земли по-прежнему остается важной проблемой, требующей решения (Nadeau et al., 2008; Гарсия-Дескальцо и др., 2012; Судья, 2017; Нелис и др., 2018). Основные астробиологические методы в основном связаны с поиском биосигнатур геологического, химического и биоморфологического характера (Cockell, 2010; Westall et al., 2015; Hays et al., 2017; Mickol et al., 2018). Здесь мы предлагаем новый нанобиотехнологический подход для обнаружения микробиологических объектов в образцах воды или талого льда из внеземных низкотемпературных сред. Подход получил название «Обнаружение генерации биогенных наночастиц» (DBNG) и основан на способности микроорганизмов, в частности бактерий, производить биогенные кристаллические наночастицы восстановленных атомов Ag ° из искусственно добавленного раствора соли серебра.

Уже было показано, что микроорганизмы способны восстанавливать катионы и генерировать наночастицы из восстановленных нуль-валентных атомов металлов (Wang et al., 2012; Wu et al., 2013). Это один из естественных неспецифических механизмов, которые, вероятно, задействованы в детоксикации металлов, включая защиту от проникновения катионов в клетку (Merroun, 2007; Gadd, 2010). Все протестированные микроорганизмы обладали этой способностью восстанавливать катионы с разной валентностью (Velusamy et al., 2016; Patil, Kim, 2017; Sorokin et al., 2019; Singh et al., 2020). Также было продемонстрировано, что гораздо большее разнообразие сборок наночастиц может быть произведено клетками по принципу «снизу вверх» (Zhang et al., 2011; Woehl et al., 2014; Sánchez-López et al., 2020) ( Фигура 1). Наблюдения ясно показывают, что нанокристаллы могут зарождаться из водного раствора через по трехступенчатому механизму: спинодальному распаду, кластеризации и нанокристаллизации (Luo et al. , 2017; Tan et al., 2017; Xie et al., 2017; Liao и другие., 2019; Михайлов и Михайлова, 2019; Wang et al., 2019). Аморфные кластеры нульвалентных атомов (до 1–2 нм) являются прямыми предшественниками более крупных кристаллических наночастиц (Malis et al., 2011; Wan et al., 2013; Loh et al., 2017; Singh et al. , 2020). В нескольких исследованиях сообщалось о природных полимерах (таких как хитозан, белки и аминокислоты, сахара, крахмал и дубильная кислота) в качестве восстановителей для синтеза металлических наночастиц (Prakash and Sharma, 2010; Kharissova et al., 2013; Velusamy et al. ., 2016; Masse et al., 2019; Наварро Галлон и др., 2019). Различия в генерируемых биогенных наночастицах зависят от физиологии микроорганизмов, а также от состава среды и условий их образования (Narayanan, Sakthivel, 2010; Zhang et al., 2011; Wang et al., 2012; Sorokin et al., 2013). ; Wu et al., 2013; Tyupa et al., 2016; Muller, 2018; Siddiqi et al., 2018). Однако только метаболически активные клетки могут быстро (за минуты) генерировать металлические наночастицы из ионов металлов добавленной соли из-за их способности постоянно «отталкивать» электроны и доноров электронов в среду (Zhou et al. , 2013; Складнев и др., 2017а; Wang et al., 2019). Неактивные клетки или клетки с разрушенными и неактивными биоструктурами обладают гораздо более слабой способностью восстанавливать катионы и образовывать только аморфные нанокластеры (до 1-2 нм) в качестве предшественников наночастиц (Woehl et al., 2014; Liao et al., 2019). В растворе органические компоненты цитоплазмы разрушенных клеток могут действовать только как низкоконцентрированные и «медленные» химические восстановители. Образование наночастиц при добавлении в образец источника катионов металлов можно рассматривать как индикатор наличия биологических объектов.

Рисунок 1 . Схема этапов генерации биогенных наночастиц.

Чтобы подтвердить эффективность предложенного метода DBNG, мы применили его к пробам естественной воды, взятым из антарктического озера Унтерзее – аналог наземной системы для предполагаемых холодных внеземных экосистем (Andersen et al., 1995, 2011; Filippova et al., 2013 ; Heinz et al. , 2018). Озеро представляет собой покрытый льдом резервуар, олиготрофный и изолированный от атмосферы Земли на миллионы лет.В предыдущих исследованиях было показано, что микробные сообщества, присутствующие в озере Унтерзее, выживают в экстремальных условиях, таких как близкие к нулю температуры и низкое содержание органических соединений (Fomenkov et al., 2017; Pikuta et al., 2017). Водохранилище с похожими характеристиками было обнаружено под слоем марсианского льда в южной полярной области (Jones et al., 2018; Orosei et al., 2018; Post et al., 2019). Целью данной работы было продемонстрировать эффективность предложенного нанобиотехнологического метода DBNG для приложений астробиологии.Цель исследования – изучить образование биогенных НЧ Ag ° in situ в пробах воды из разных горизонтов подледникового антарктического озера Унтерзее, содержащих аборигенные микроорганизмы, в условиях низких температур.

Материалы и методы

Отбор проб разных горизонтов озера Унтерзее, Восточная Антарктида

Три пробы воды были отобраны в условиях асептики из подледникового низкотемпературного озера Унтерзее в Восточной Антарктиде (71 ° 20 ‘ю. ш., 13 ° 45′ в.д.), расположенного внутри гор Грубера в центральной части Земли Королевы Мод.Это чрезвычайно олиготрофное озеро расположено на высоте 563 м над уровнем моря и является самым большим по площади (11,4 км ²) озером в Восточной Антарктиде. Пробы из озера были взяты с помощью 1-литровых батометров на станции ледового лагеря, как описано в Ежегодном научном отчете НАСА за 2015 год. Пробы воды отбирались по профилю глубины колонны на 20, 40 и 72 м (начиная с с наименьшей глубины). Некоторые параметры окружающей среды приведены в таблице 1. Температура воды в горизонтах от +0.От 3 до + 4,9 ° C. Образцы в асептических условиях переносили в стерильные лабораторные колбы и перевозили в лабораторию в теплоизоляционных контейнерах, а затем хранили при + 5 ° C. Для текущего исследования около 4 мл этих проб воды были любезно предоставлены акад. Гальченко. Эксперименты по генерации наночастиц были начаты через 4 месяца после сбора образцов. Аликвоты для анализа также отбирали в асептических условиях.

Чистая культура психроактивных бактерий

Психроактивная бактерия Cryobacterium sp.1639 был выделен в чистой культуре из пробы воды озера Унтерзее, взятой с глубины 72 м с зарегистрированной температурой in situ + 4,9 ° C. Последовательность 16S рРНК изолята была депонирована в базе данных NCBI GenBank (MT364260).

Формирование биогенных наночастиц серебра по методу DBNG

Принципиальная схема метода DBNG представлена на рисунке 2. Формирование биогенных НЧ Ag ° проводили в аликвотах по 50 мкл. Источником катионов серебра для генерации НЧ Ag ° служил водный раствор Ag (NH ₃) ₂ NO ₃, синтезированный из AgNO ₃ и аммиака по модифицированному протоколу Толленса (Anh-Tuan et al. ., 2010). Стерильный 2 мМ Ag (NH ₃) ₂ NO _{3 Раствор} добавляли непосредственно к образцам для достижения конечной концентрации 0,1 мМ. Генерацию наночастиц серебра в образцах нативной воды проводили при + 5 ° C. Генерация наночастиц серебра клетками штамма Cryobacterium sp. 1639 проводили в фазе экспоненциального роста при двух температурах культивирования: + 5 ° C (близка к температуре горизонта озера Унтерзее) и при + 24 ° C (комнатная температура).Продолжительность воздействия соли серебра во всех экспериментах составляла 20 мин (Сорокин и др., 2013). Эксперименты проводили в трех повторностях. Стерильность раствора Ag (NH ₃) ₂ NO ₃ подтверждена отсутствием роста микробов в среде LB. Отсутствие НЧ в образцах нативной воды и растворе Ag (NH ₃) ₂ NO ₃ подтверждено методом просвечивающей электронной микроскопии. В качестве бесклеточных контрольных аликвот 1,0 мл образцов нативной воды и культуральной жидкости Cryobacterium sp.Использовали 1639 свободных от микробных клеток, ранее удаленных центрифугированием (10000 g, 15 мин). Во всех бесклеточных контролях образование наночастиц серебра проводили при двух температурах +5 и + 24 ° C.

Рисунок 2 . Принципиальная схема метода DBNG.

Электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ

Образцы исследовали с помощью микроскопа JEM-1400 (JEOL, Япония), оснащенного рентгеновским микроанализатором (Oxford Instruments, Великобритания) при ускоряющем напряжении 80 кэВ.Для изготовления образцов использовались стандартные медные сетки с пленкой Formvar, армированной углеродом. Аликвоты по пять микролитров каждого варианта наносили на медные сетки и сушили в течение 15 часов.

Был проведен прямой подсчет клеток в пробах, взятых из разных горизонтов воды, методом просвечивающего электронного микроскопа сеток с нативными вариантами.

Анализ линейных размеров НЧ Ag ° и их классификация проводились с использованием программы «Компас 3D-В14» и специально разработанного алгоритма расчета линейных размеров на основе изображений не менее 300 наночастиц, полученных с помощью электронного микроскопа.

Инактивация клеток

Cryobacterium sp.

1639 Культура и образцы воды с горизонта озера Унтерзее

Четыре образца пастеризовали при 70 ° C в течение 30 минут и использовали в качестве отрицательного контроля (Cebrián et al., 2017).

Результаты

Образование наночастиц серебра клетками психроактивных бактерий

Cryobacterium sp. 1639

Психроактивная бактерия Cryobacterium sp. 1639 г. был изолирован от горизонта глубиной 72 м озера Унтерзее.Культура Cryobacterium sp. 1639 хорошо рос при + 5 ° C и был способен восстанавливать катионы серебра и формировать НЧ Ag ° при + 5 ° C в течение 20 минут (рис. 3A). Размер 50% этих частиц не превышал 20 нм, в то время как больший размер появлялся редко (рис. 3В). При температуре выше 20 ° C рост психроактивной бактерии Cryobacterium sp. 1639 был очень медленным, и образование НЧ Ag ° не было обнаружено (рис. 3C). Клетки Cryobacterium sp. 1639, выращенные при + 5 ° C, утратили способность быстро восстанавливать катионы Ag ⁺ и генерировать наночастицы в неоптимальных температурных условиях (при + 24 ° C).

Рисунок 3 . Распределение по размерам (B) биогенных НЧ Ag °, генерируемых психроактивными Cryobacterium sp. 1639 при + 5 ° C за 20 мин. (A) . Нет НЧ Ag °, генерируемых клетками. Cryobacterium sp. 1639 при + 24 ° C (C) .

Образование наночастиц серебра в образцах естественной воды из озера Унтерзее

Прямой подсчет клеток в водных горизонтах подтвердил наличие многочисленных аборигенных микроорганизмов (от 3 · 10 ⁴ до 2 · 10 ⁶ мл ^{– 1}).Во всех трех исследованных образцах воды наблюдалось образование биогенных НЧ Ag ° диаметром 15–150 нм при + 5 ° C за 20 мин (рис. 4). В бесклеточном контроле НЧ Ag ° обнаружены не были.

Рисунок 4 . Биогенные НЧ Ag °, образовавшиеся при + 5 ° C за 20 мин в пробах воды озера Унтерзее, и их распределение по размерам (в процентах к общему количеству).

Выявлено различие в распределении НЧ Ag ° по размерам в пробах воды, взятых из трех разных горизонтов озера Унтерзее.Для этих выборок распределение по размерам можно охарактеризовать по нормальному закону. Биогенные наночастицы, обнаруженные в образце, взятом с глубины 20 м, имели максимальный размер 40 нм. В образцах с глубины 40 м и 72 м сформированные наночастицы были вдвое больше. Наночастицы из более глубоких образцов имели больший размер (35–120 нм для глубины 40 м и 65–155 нм для глубины 72 м), преобладающий размер составлял 80 нм.

Пулы биогенных наночастиц, сформированные в образцах, различались как по линейным размерам, так и по количеству.Такие же условия восстановления серебра в пробах озерной воды позволили сравнить концентрации биогенных НЧ Ag °, образующихся в этих реакциях. Количество биогенных НЧ Ag °, обнаруженных в пробах воды, было нормализовано к количеству, обнаруженному в пробе с глубины 40 м (рис. 5).

Рисунок 5 . Относительное количество НЧ Ag °, образовавшихся при + 5 ° C в пробах воды озера Унтерзее с разной глубины, нормированное на количество биогенных наночастиц в пробе с глубины 40 м (A), (B) относительное количество НЧ Ag °, образующихся в тех же образцах воды при + 24 ° C (Складнев и др., 2017а).

Образование наночастиц инактивированными клетками

Cryobacterium sp. 1639 г. и аборигенная микрофлора водных горизонтов озера Унтерзее

Стандартный протокол метода DBNG использовался для экспериментов с неспецифической инактивацией клеточных суспензий психоактивной бактерии Cryobacterium sp. 1639 г. и три исследованных пробы воды с местными микроорганизмами озера Унтерзее. В этих четырех образцах с их предыдущей пастеризацией наночастиц серебра не наблюдалось.

Обсуждение

Озеро Унтерзее высоко олиготрофно, покрыто льдом и не оказывает антропогенного воздействия. Все эти особенности делают его хорошим наземным аналогом предполагаемых холодных внеземных экосистем и, следовательно, привлекательным предметом для астробиологов (Andersen et al. , 1995, 2011; Cockell, 2010; Garcia-Lopez and Cid, 2017; Nelis et al., 2018; Post et al., 2019). Все эти характеристики делают пробы воды из озера приемлемыми для апробации нового метода, основанного на способности микробных форм восстанавливать катионы Ag ⁺ с последующим образованием биогенных НЧ Ag ° из нульвалентных атомов серебра.

Адаптация метода DBNG для обнаружения микроорганизмов в низкотемпературных водных средах

Для адаптации метода ДБНГ для обнаружения микроорганизмов в низкотемпературных водных средах (к in situ образование биогенных наночастиц) были использованы результаты экспериментов с чистой культурой психроактивных бактерий, выделенной из 72-метрового горизонта Озеро Унтерзее. Показано, что психроактивная бактерия Cryobacterium sp.1639 хорошо растет при + 5 ° C (Bajerski et al., 2011), в температурном диапазоне, характерном для его естественной среды обитания в горизонте озера Унтерзее (тогда как при + 25 ° C бактерия Cryobacterium sp. 1639 росла тремя раз медленнее). Впервые показано, что психроактивные бактерии способны к образованию биогенных НЧ Ag ° при + 5 ° С в течение 20 мин. Важно отметить, что наночастицы серебра, образовавшиеся в этих условиях, были относительно небольшими по размеру (в среднем 20 нм или меньше) по сравнению с наночастицами, образованными местными микроорганизмами в пробах воды озера Унтерзее.Возможное объяснение разницы в размерах – биосинтез низкомолекулярных внеклеточных биоактивных соединений Cryobacterium sp. 1639. Эти соединения могут поглощаться «молодыми» наночастицами (нанокластерами) и предотвращать их дальнейший рост (Zhang et al., 2011; Zhou et al., 2013). Биогенные НЧ Ag ° не генерировались при + 24 ° C в течение 20 мин. Таким образом, температура + 5 ° C является оптимальной для метода ДБНГ для обнаружения микроорганизмов в низкотемпературной водной системе.

Формирование in situ биогенных НЧ Ag ° в двух горизонтах озера Унтерзее при + 24 ° C описано ранее (Складнев и др. , 2017а). Было показано, что: (i) для глубины 40 м – распределение наночастиц по размерам имело нормальное распределение с четким пиком при 12–13 нм; (ii) для глубины 72 м половина НЧ Ag ° имела очень малый диаметр (около 5 нм), тогда как другие наночастицы были больше (от 12 до 50 нм).

В нашем исследовании при + 5 ° C НЧ Ag ° показали различное распределение по размерам (рис. 4). В этом случае распределения НЧ Ag ° по размерам для горизонтов 40 и 72 м имели пик на 80 нм. Подчеркнем, что крупные наночастицы образовывались в течение 20 мин, что свидетельствует о наличии метаболически активных микроорганизмов в этих горизонтах.

Сравнение средних количеств образующихся НЧ Ag ° показывает, что в пробе воды с глубины 72 м количество биогенных НЧ Ag ° больше, чем в пробе воды с глубины 40 м. Это было верно для обоих температурных условий: при + 5 ° C (60: 1) и + 24 ° C (60: 2,5) (рис. 5). Значение относительного количества НЧ Ag ° при + 5 ° C выше, что означает, что клетки при низкой температуре демонстрируют более высокую восстановительную активность. Показана высокая чувствительность метода DBNG непосредственно для образцов нативной воды даже при низкоконцентрированных суспензиях клеток (20 м-3 · 10 ⁴, 40 м-4.1 · 10 ⁴ клеток / мл).

В целом, основываясь на данных, полученных в наших экспериментах, можно сделать вывод, что эффективность восстановления искусственно добавленных катионов серебра в образцы выше при температуре, близкой к естественной среде (+ 5 ° C), чем при комнатной температуре (+ 24 ° C), что свидетельствует об истинной психрофильной физиологии жителей. Биогенные НЧ Ag ° с диаметром более 10 нм могут быть обнаружены широким спектром аналитических методов (видимая и флуоресцентная спектрометрия, спектроскопия комбинационного рассеяния света с усилением поверхности и т. Д.).

Технические принципы аналитической методологии предлагаемого метода DBNG для перспективных астробиологических миссий

Для надежного обнаружения форм жизни с использованием метода DBNG необходимо использовать два контроля: (i) аликвоту исследуемого образца, механически очищенную от микробных клеток (например, центрифугированием), и (ii) аликвоту с инактивированными клетками. (например пастеризацией). Образование наночастиц (из искусственно добавленных катионов) в нативном образце докажет присутствие активных живых форм земного типа, если в двух контрольных образцах нет наночастиц (из искусственно добавленных катионов).

УФ-видимая и флуоресцентная спектрометрия являются наиболее часто используемыми инструментами для обнаружения металлических наночастиц (Gomez et al., 2014; Loh et al., 2017; Liao et al., 2019; Sánchez-López et al., 2020) . В более ранней работе (Сорокин и др., 2013) было показано, что биогенные НЧ Ag °, генерируемые по протоколу DBNG, достоверно регистрируются с помощью видимой спектрометрии (рис. 6). Сейчас доступно несколько моделей миниатюрных спектрометров с высокой чувствительностью. Протокол метода DBNG позволяет использовать микролитровые объемы исследуемых образцов и солевых растворов.Уже были продемонстрированы устройства для производства наночастиц химическими методами на основе микрофлюидных технологий lab-on-a-chip (LOC) (Wu et al. , 2012; McLeod et al., 2013; Gomez et al., 2014; Buja и др., 2017). Таким образом, могут быть созданы аналогичные чипы для обнаружения биогенных наночастиц, образованных микроорганизмами в водных образцах (Складнев и др., 2017б). Такие устройства, безусловно, могут быть полезны для поиска земноподобных живых форм непосредственно на внеземных объектах.

Рисунок 6 .Видимые спектры поглощения при разной продолжительности генерации биогенных НЧ Ag °.

Заключение

Продемонстрировано быстрое образование in situ биогенных НЧ Ag ° в пробах воды озера Унтерзее при низкой температуре. Подтверждена эффективность метода DBNG для обнаружения живых биологических форм непосредственно в пробах нативной воды (от 10 ⁴ клеток на мл). Для доказательства биогенного характера сформированных наночастиц мы использовали два контроля: образцы воды после искусственного удаления коренных клеток центрифугированием и образцы воды, подвергнутые пастеризации. Биогенные наночастицы, образованные в результате применения протокола DBNG, могут быть обнаружены спектрометрией и / или другими физическими методами. Может быть сконструирован компактный чип, основанный на принципах метода DBNG. Таким образом, предложенный и испытанный в этой работе метод может быть использован для обнаружения активной микробной жизни в природных образцах и может рассматриваться как новый нанобиотехнологический инструмент для поиска земноподобных форм жизни в других местах в космосе.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок любому квалифицированному исследователю.

Авторские взносы

DS: общая концепция, эксперименты по формированию наночастиц, обзор литературы и подготовка рукописи. LV и YB: выделение микробных культур и эксперименты по инкубации. ОК: общая концепция, исправление рукописи, организационное сопровождение. СК: обзор литературы и исправление рукописи. ВС: общая концепция, электронно-микроскопические исследования и подготовка рукописи. Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы благодарят акад. В. Ф. Гальченко, доктора А. Л. Мулюкина и Хайме А. Кордова-младшего за помощь и поддержку в нашей работе. Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования России.Все микроскопические исследования проводились с использованием приборов из Коллекции уникальных и экстремофильных микроорганизмов Core Facility (UNIQEM) Федерального исследовательского центра «Основы биотехнологии» Российской академии наук.

Сноски

Список литературы

Андерсен, Д. Т., Доран, П., Большиянов, Д., Райс, Дж., Гальченко, В. , Черич, Н. и др. (1995). Предварительное сравнение двух вечно покрытых льдом озер в Антарктиде: аналогов марсианской озерной среды прошлого. Adv. Пространство Res . 15, 199–202. DOI: 10.1016 / S0273-1177 (99) 80084-2