ТЕГИ
Новые виды животных, диагностика, молекулярная биология и медицина
Главные научные открытия года. Главные научные открытия года статья химия Новая разновидность льда Полвека назад Курт Воннегут в романе Колыбель для кошки описывал коварное вещество лёд-9, способное заморозить всю воду навсегда. В уходящем году научный мир повидал немало нового. Многое из этого было забытым или потерянным старым: комета Чурюмова — Герасименко; кусочек земной коры ненамного моложе самой планеты; загадочные дендрограммы, не похожие ни на кого, кроме ископаемых возрастом полмиллиарда лет. Да и у самого человека обнаружились скрытые способности: оказывается, мы можем видеть инфракрасное излучение — надо только знать, как и на что смотреть.
Астрономия и космос
Розетта, Фила и комета 67P/Чурюмова — Герасименко Главные научные открытия года. 10 ЛЕТ И ПОЧТИ 10 МЕСЯЦЕВ ЗОНД РОЗЕТТА ДОГОНЯЛ НЕБЕСНЫЙ ОБЪЕКТ, КОТОРЫЙ НЕ ДОЛЖЕН БЫЛ СТАНОВИТЬСЯ ЕГО ЦЕЛЬЮ. Первоначально космический аппарат готовили для встречи с другой кометой — 46Р/Виртарена. Из-за неполадок запуск пришлось отложить, а программу полёта изменить. Розетту перенаправили к комете, которую в 1969 году Светлана Герасименко, будучи аспиранткой Клима Чурюмова, приняла за нужный ей тогда объект 32P/Комас Сола. Эта череда случайных ошибок привела к первой в истории мягкой посадке космического корабля на комету. Спускаемый модуль Фила приземлился на Чурюмова — Герасименко 12 ноября этого года и три дня отправлял данные своих многочисленных приборов, а также фотографии поверхности кометы, на Землю. 15 ноября модулю Фила стало не хватать энергии от солнечных батарей, и аппарат пришлось деактивировать. В теории — не навсегда: есть шанс, что механический исследователь небесных тел вновь запустится, когда вместе с кометой подлетит ближе к Солнцу.
Зоология
Дендрограммы — заново открытые древние существа. ОКОЛО СТА ЛЕТ НАЗАД СЧИТАЛОСЬ, ЧТО ВСЕ ВИДЫ ЖИВОТНЫХ УЖЕ ОТКРЫТЫ. Опровержение не заставило себя ждать: в 1890 году в лесах бассейна реки Конго выявили новый загадочный вид лошади, который в итоге оказался ближайшим родственником жирафов. В наше время учёные продолжают открывать новые виды: неизвестных жуков, бабочек, ящериц и прочей живности. Только надо успеть обнаружить её до того, как человек волей или неволей уничтожит места её обитания.
Новые виды животных
Открыть можно и принципиально новые виды животных. Поднимая архивы экспедиций, учёные из Копенгагенского университета нашли в материалах, выловленных в 1986 году недалеко от берегов Тасмании, образцы полупрозрачных асимметричных существ, по форме похожих на грибы. Создания причислили к двум разным видам рода Dendrogramma, а дальше дело застопорилось: чтобы дать организму полную классификацию, нужно определить не только его вид и род, а ещё семейство, отряд, класс и тип, не говоря уже о царстве. К счастью, с царством, к которому относятся дендрограммы, проблем не возникло. Жить под водой на глубине 400—1000 метров и состоять из множества клеток могут только животные (пускай и довольно странные).
Дендрограммы
Тип, к которому относятся дендрограммы, пока не удалось определить. Больше всего они похожи на животных, которые процветали в докембрийскую эдиакарскую эпоху, то есть больше полумиллиарда лет назад, а затем вымерли. Меж тем заново найти тип животных сейчас практически невозможно, и если он вдруг появляется, то открытие, несомненно, относится к выдающимся.
Геология
Самый древний образец земной коры. ЗЕМЛЯ, СОГЛАСНО ПОСЛЕДНИМ ГИПОТЕЗАМ, ОБРАЗОВАЛАСЬ ИЗ ГОРЯЧЕГО ОБЛАКА. Какое-то время ей пришлось остывать, и сначала у нашей планеты не было ни коры, ни материков, ни океанов на поверхности. Соответственно, жизнь в то время была крайне маловероятна. Сколько точно длился этот период, — неизвестно. Однако он мог быть весьма коротким: в Западной Австралии выявили образцы коры из циркона, которым, видимо, около 4,4 миллиарда лет. Это на 100—200 миллионов лет меньше, чем возраст самой Земли — разница в таких временных масштабах незначительная. Почтенный возраст кристаллов циркона подтвердили, используя несколько независимых методов датирования.
Медицина
В теле мыши вырастили первый рабочий орган. КОГДА УЧЁНЫЕ ГОД НАЗАД ВЫРАСТИЛИ МОЗГ В ПРОБИРКЕ, ЕГО ВОЗМОЖНОСТИ ОСТАВЛЯЛИ ЖЕЛАТЬ ЛУЧШЕГО. Максимальное количество связей между нейронами, которое было тогда у суррогатного органа, не превышало числа синапсов у 9-недельного эмбриона человека. Вилочковая железа, она же тимус, гораздо проще головного мозга. В том числе поэтому исследователи из Шотландии смогли вырастить полностью рабочий тимус в организме грызуна-реципиента, перепрограммировав клетки зародыша мыши и превратив их в несколько разных типов клеток иммунной системы. И это замечательно, учитывая, что вилочковая железа производит Т-клетки, необходимые для адекватной реакции на инфекции. Специально выращенные тимусы смогут послужить источником Т-клеток для тех, чей иммунитет по каким-либо причинам постоянно или временно ослаблен.
Молекулярная биология
ВИЧ вырезали из заражённых клеток. ПОЧЕМУ ВИЧ ТАК СЛОЖНО ПОБЕДИТЬ? Он встраивается в ДНК тех клеток, которые заражает. В результате вирус и больная клетка становятся неразделимы, и убить вирус можно, только уничтожив клетку. Чтобы преодолеть это, учёные из Темпльского университета совместно с коллегами использовали комплекс из фермента Cas9 и специфической РНК. РНК-ищейка, попадая в заражённую клетку, находит гены вируса и связывается с ними. Фермент Cas9, встречая такую пару, вырезает её из ДНК. Метод сработал в наиболее важных клетках организма — иммунных и нервных (если быть точными, в нейроглии). А самое главное — такой способ борьбы с ВИЧ даёт гарантию, что вирус не напомнит бывшему больному о себе.
Нейробиология
Первая передача мыслей между людьми. УЧЁНЫЕ ИЗ ФРАНЦИИ, ИСПАНИИ И Америке ОСУЩЕСТВИЛИ ПЕРЕДАЧУ МЫСЛЕЙ МЕЖДУ ЧЕТЫРЬМЯ ЛЮДЬМИ ЧЕРЕЗ ИНТЕРНЕТ. Испытуемый посылал мысленный сигнал, думая об одном из двух слов (hola или ciao). Это отражалось на его мозговой активности, которую записывали в форме электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Остальные, находясь за тысячи километров от первого участника, принимали эту информацию, преобразованную в сигналы транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС). ТМС воздействовал на мозг реципиентов слабыми магнитными полями, и получатель информации видел перед глазами определённую последовательность вспышек в соответствии с полученным сигналом. Почему это можно назвать передачей мыслей, пусть и в кавычках?
Данные передавались из мозга в мозг, без участия нервов и органов чувств. А благодаря тому, что для проведения процедуры не нужно ни наркоза, ни операций, обмениваться сигналами ЭЭГ и ТМС в будущем можно будет где угодно и кому угодно, а не только участникам исследований в лабораториях химических и больницах. Люди видят инфракрасный свет ПРОВОДЯ ЭКСПЕРИМЕНТЫ С ЛАЗЕРОМ, РАБОТАЮЩИМ В ИНФРАКРАСНОМ ДИАПАЗОНЕ, СОТРУДНИКИ ОДНОЙ ИЗ лабораторий ВАШИНГТОНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ВИДЕЛИ СЛАБЫЕ ЗЕЛЁНЫЕ ВСПЫШКИ. Решив проверить, откуда берётся такой эффект, они неожиданно для себя обнаружили, что эти вспышки — не что иное, как инфракрасное излучение. Удивительно, но часть учёных была в состоянии его увидеть. Эксперименты на пигментных клетках сетчатки мышей и людей показали, что это не ошибка. Несколько коротких и идущих очень быстро друг за другом инфракрасных импульсов лазера возбуждают зрительные пигменты сетчатки (и воспринимаются ею как один фотон), в результате чего мы видим инфракрасный свет как зелёные вспышки. Когда такой инфракрасный фотон попадает на молекулу пигмента в одиночку, его энергии не хватает, чтобы запустить её работу.
Технологии
Технологии Вечные солнечные батареи. В МАССАЧУСЕТСКОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ИНСТИТУТЕ ПРИДУМАЛИ, КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ЭНЕРГИЕЙ СОЛНЦА В ЛЮБОЙ ДЕНЬ НЕЗАВИСИМО ОТ ПОГОДЫ. С помощью технологии фотопереключателей (photo switch) можно и днём, и ночью обогревать дома, готовить пищу и смотреть сериалы. Фотопереключатели — это вещества, молекулы которых могут находиться в 1 из 2 состояний в зависимости от того, светило на них солнце или нет. Поймав фотон, молекула переходит в такую конфигурацию, которая может сохранять его энергию; при этом энергия не рассеивается в виде тепла неограниченно долго. Таким образом, если солнечная батарея с фотопереключателем временно не используется, её заряд не тратится.
Физика
Телескоп в Антарктиде подтвердил предположение Эйнштейна. ВЕЛИКИЙ ФИЗИК, СОЗДАВАЯ ОБЩУЮ ТЕОРИЮ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ, ОСТАВИЛ В НЕЙ МЕСТО ДЛЯ ГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН — искажений обычной силы притяжения (и времени), возникающих, когда два объекта движутся с переменным ускорением и взаимодействуют друг с другом. Долгое время гравитационные волны не могли зарегистрировать: уж очень они слабые.
Исходя из теории, мощнее всего они были в момент Большого взрыва. Однако там, где сталкиваются галактики и сливаются нейтронные звёзды, гравитационные волны и сейчас должны быть весьма сильны. Другое дело, что от нас такие объекты далеко. Тем не менее телескоп BICEP2, расположенный в Антарктиде, смог обнаружить след гравитационной волны. А это подтверждает предположения, что Вселенная началась с Большого взрыва.
