Крупнейшие научные открытия 2014-го года

302-620x349

В прошлом году человечество приземлилось на свою первую комету, у женщины с пересаженной маткой родился ребёнок, а окаменевшие морские ракушки заставили нас полностью пересмотреть наши представления о человеческой культуре. И это — лишь некоторые из важнейших научных достижений, перечисленных ниже…

1. Старейший рисунок, сделанный до эпохи современного человека

В 2007-м году археологи изучали окаменелые ракушки в музейной коллекции, и наткнулись на одну деталь, которую предыдущие исследователи почему-то пропустили: гравюры на ракушках в виде абстрактных узоров.

clip_image001

Возраст ракушек превышает 500000 лет, и этот факт свидетельствует о том, что «человек прямоходящий» был куда более сложным существом, чем предполагалось ранее, и был способен к абстрактному мышлению.

В 2014 году исследователи опубликовали отчёт, который подтверждает, что эти ракушки — действительно самые ранние произведения искусства в мире.

2. Доказательства теории Большого Взрыва опровергаются межзвёздной пылью

clip_image002

В марте 2014 года серверы Гарварда буквально начали падать, не выдержав наплыва всех желающих посмотреть пресс-конференцию о… гравитационных волнах.

clip_image003

Марк Камионковски

Удивляться этому не стоит. Как сказал физик Марк Камионковски: «Далеко не каждый день вы просыпаетесь, и узнаёте нечто совершенно новое о Вселенной».

Учёные наконец-то смогли воочию увидеть особый паттерн в космическом микроволновом излучении, известный как «Б-режим» гравитационных волн. Космологи-теоретики предсказывали, что этот режим достигал своего пика в первые 10–30 секунд после того, как наша Вселенная возникла в результате Большого Взрыва. Точнее, они так думали.

Впоследствии выяснилось, что результаты исследований в этой области были «экспериментальным артефактом». Учёные смогли подтвердить, что источником гравитационных волн, находящихся в «Б-режиме», могла быть обычная межзвёздная пыль. Теперь исследователи надеются использовать мощный антарктический телескоп BICEP2 для того, чтобы в реальном времени понаблюдать за гравитационными волнами в «Б-режиме».

3. Первое в мире рождение ребёнка в донорской утробе

В конце сентября женщина впервые в истории родила ребёнка после того, как перенесла трансплантацию матки. Мать и ребёнок дали надежду женщинам всего мира с нарушениями функций матки, желающим выносить и родить собственное дитя.

big

Женщина, чьё имя не раскрывается, родилась без матки (врождённый порок, известный как синдром Майера-Рокитанского-Кюстера-Хаузера). Она — одна из девяти шведских женщин, перенесших пересадку матки от живого донора в период между 2012 и 2013 годом. Некоторые из этих женщин получили матки от членов своих семей (в том числе и от собственных матерей), но конкретно эта матка, как сообщается, была пожертвована женщине 61-летним «другом семьи».

4. Кровь, омолаживающая старые мозги

clip_image005

Несколько лет назад учёные из Стэнфордсого университета обнаружили, что с помощью инъекций молодой крови возможно обратить вспять когнитивное старение у мышей. В то же время, исследователь Саул Вилледа  не смог разобраться в том, как именно молодая кровь помогает обратить вспять все эффекты когнитивных нарушений. В этом году новые исследования помогли установить механизм, ответственный за это необычное омоложение.

5. Космический корабль «Орион» доказывает скептикам их неправоту

Когда в НАСА объявили о планах отправки людей в глубокий космос, то эти мечты были встречены со смесью грусти и презрения. Потому что мало кто верил, что это когда-нибудь станет реальностью. Когда корабль «Орион» проходил первую проверку всех систем, эти сомнения продолжали его преследовать.

clip_image006

В декабре этого года в НАСА доказали, что все сомневающиеся ошибались. Первый испытательный полёт «Ориона» прошёл успешно. С одной стороны, это был просто испытательный полёт, и на борту никого не было. С другой стороны, это был реальный, несомненный прогресс в переходе от сна к реальности.

В следующий раз «Орион» направится в космос уже с астронавтами на борту, и должен будет доставить людей на один из астероидов. НАСА пытаются сделать нечто возмутительно амбициозное при минимальном бюджете, и всё это может в любой момент развалиться. Но если они всё-таки продолжат работать, то испытательный полёт «Ориона» станет первым шагом в невероятном путешествии.

6. Крупнейший в истории рой роботов обрёл форму

В августе этого года исследователь Марк Рубинштейн и его коллеги сообщили, что могут продемонстрировать самый впечатляющий на сегодняшний день рой роботов. Группа, состоящая из 1024 роботов шириной в 2 см под названием «килоботы», может самостоятельно собираться в самые разные двумерные формы (двумерные в том смысле, что высота всех этих форм не превышает высоту одного «килобота»).

clip_image007

Марк Рубинштейн

Роботы могут дёргаться, толкать друг друга для достижения сложного глобального поведения. И они делают это самостоятельно. А все вместе они составляют самый большой рой роботов из когда-либо созданных.

Разумеется, орда из 1024 машин на несколько порядков меньше сообществ реальных насекомых (количество муравьёв в суперколонии, например, может превышать 100 млн особей), но в любом случае это очень важный шаг в области робототехники.

7. Потенциально обитаемая планета размером с Землю

В апреле учёные объявили об открытии планеты Kepler-186f, которая, пожалуй, похожа на Землю больше всех ранее обнаруженных планет. Она такого же размера, что и наш родной мир, и находится она на нужном расстоянии от своей звезды, что вполне позволяет ей иметь на своей поверхности воду.

clip_image008

«Конечная цель всех этих поисков экзопланет — реальная причина, по которой мы всё это делаем — это ответ на вопрос: одиноки ли мы?», — говорит Том Барклай, научный сотрудник НАСА.

Барклай утверждает, что ответить на этот большой вопрос можно, предварительно ответив на множество вопросов мелких, таких, как «Существуют ли другие планеты, похожие на Землю»?

С открытием Kepler-186f ответ на этот вопрос стал яснее, чем когда-либо. И этот ответ — да.

8. Океаны под земной поверхностью

После серии экспериментов геологи пришли к очень неожиданному выводу. Глубоко под Землёй может существовать огромное количество воды, размером с океан. Эта вода может находиться в ловушке внутри мантии, под высоким давлением, между жидким ядром нашей планеты и её внешней корой.

clip_image010

На протяжении десятилетий геологи строили различные гипотезы о том, что же могло создать океаны Земли. Одна из самых популярных гипотез гласит, что ледяные кометы врезались в планету, и постепенно таяли, образуя океаны. Но другая теория, которая кажется более правдоподобной, гласит, что вода шла «в комплекте» с планетой, уже на ранних этапах её формирования. Планета сформировалась из пыли и обломков, так что вода вполне могла оказаться в ловушке под земной корой.

9. Скопление галактик Laniakea

Наш галактический кластер по массе и по объёму в 100 раз больше, чем считалось ранее. Используя инновационный метод отображения, астрономы смогли разметить огромную область, которую они теперь называют «Laniakea».

Новое исследование намного лучше определяет границы этого сверхскопления, и заставляет совершенно по-новому взглянуть на окрестности нашей Галактики.

10. Опознание останков Ричарда III

clip_image011

В этом году было закрыто дело, которое считалось старейшей судебно-медицинской экспертизой в истории. Новый генетический анализ представил неопровержимые доказательства того, что скелет, обнаруженный под стоянкой в Лестере, принадлежит королю Ричарду III. Это позволит узнать новые подробности о его внешности и происхождении.

11. Скрытый океан на Энцеладе

В 2005-м году космический аппарат НАСА «Кассини» прислал изображения того, что казалось было облаками водяного пара, идущего из «тигровых полос» — разломов поверхности, расположенных возле южного полюса Энцелада, ледяного спутника Сатурна. Однако этих изображений было мало для того, чтобы доказать, что под поверхностью спутника есть вода.

clip_image012

Но в апреле этого года анализ дополнительных данных, присланных «Кассини», подтвердил, что под ледяной поверхностью Энцелада действительно существуют огромные запасы жидкости.

Анализ подтвердил и ещё кое-что: эта крошечная луна Сатурна на самом деле является дифференцированным небесным телом, то есть состоит из двух слоёв — внешнего, ледяного слоя, и внутреннего каменного ядра из силикатов. Интересно то, что этот слой из силикатов в сочетании с водой может означать, что Энцелад имеет потенциально обитаемую среду, такую, которая может быть куда восприимчивее к возникновению жизни, чем среда на Европе, спутнике Юпитера.

Ещё четыре месяца спустя команда «Кассини» представила наблюдения, на которых видны гейзеры на поверхности Энцелада, что может быть непосредственно связано с океаном под его поверхностью. Это монументальное открытие.

4441

Каролин Порко

Каролин Порко, лидер группы обработки фотографий «Кассини», сказала:

«То, что на Энцеладе была обнаружена потенциально обитаемая среда, для меня стало невероятным открытием. Многие из нас теперь задаются вопросом, не является ли эта крошечная луна вторым источником жизни в нашей Солнечной Системе».

12. Череп из подводной пещеры, содержащий разгадку истории первых американских поселенцев

Учёные давно исследуют побережья Северной и Южной Америки, но им так и не удалось найти цивилизации более ранние, чем инки или майя, что стало бы ответом на вопрос о возникновении коренных американцев.

А различия в чертах лица у «коренных американцев» и так называемых «палеоамериканцев» убеждали специалистов в том, что происхождение двух этих групп — различное.

clip_image015

Однако череп, найденный в этом году в подводной пещере у берегов Мексики, помог доказать, что коренные американцы и палеоамериканцы имеют одного общего предка: человека из Берингии (это огромная область, соединявшая Евразию и Америку во время последнего ледникового периода), и что различия в структуре их лиц могут быть обусловлены не их происхождением, а различиями в образе жизни.

13. Dreadnoughtus — «поразительно огромный» динозавр

Dreadnoughtus, описанный в сентябре этого года палеонтологом Кеннетом Лаковарой и его командой, был ростом в 6 м. Его шея была длиной 11 м, хвост был длиной почти 9 м, а общая длина составляла 26 м.

clip_image016

Измерения одной из бедренных костей этого динозавра привели Лаковару и его команду к выводу, что этот динозавр, живший приблизительно 77 млн лет назад, весил около 65 тонн, что несомненно делает его крупнейшим сухопутным животным из когда-либо существовавших.

14. Свидетельство тектонической активности на Европе, спутнике Юпитера

Недавнее геологическое исследование Европы показало, что один массивный фрагмент её поверхности площадью в 20000 квадратных километров, просто пропал без вести. В сентябре этого года исследователи опубликовали свидетельство того, что тектонические плиты на спутнике могут двигаться, и одни фрагменты поверхности могут исчезнуть под соседними тектоническими плитами.

clip_image017

Если эти данные будут подтверждены, то эта находка сделает Европу единственным местом в Солнечной Системе (кроме Земли, разумеется), где поверхность продолжает формироваться в результате активной тектоники плит.

15. Стволовые клетки могут содержать лекарство от диабета 1 типа

Инсулин-продуцирующие клетки, также известные как «β-клетки», находятся в поджелудочной железе и помогают поддерживать необходимый уровень глюкозы в крови. У пациентов с сахарным диабетом 1 типа эти клетки уничтожаются иммунной системой.

clip_image018

Можно ли вылечить такое? Да, если заменить разрушенные клетки клетками, выращенными в лаборатории. В октябре исследователи из Гарвардского университета опубликовали метод, позволяющий преобразовать человеческие эмбриональные стволовые клетки в инсулин-продуцирующие клетки, причём количество полученных клеток будет достаточным для трансплантации их пациенту.

Однако исследователям всё ещё предстоит выяснить, как защитить синтезированные клетки от атак иммунитета. К настоящему моменту β-клетки испытываются на животных, в том числе и на приматах.

16. Живой организм с расширенным генетическим алфавитом

Генетические коды всех живых существ состоят из четырёх компонентов: аденина, тимина, гуанина и цитозина. Эти «строительные блоки», которые сокращённо обозначаются буквами A, T, G и C встречаются в самых разных сочетаниях, число которых огромно.

clip_image019

Однако в мае этого года исследователи объявили, что смогли создать в лаборатории бактерию кишечной палочки, геном которой включает в себя совершенно новые буквы «генетического алфавита». Это достижение потребовало почти 15 лет работы.

17. Искусственная хромосома дрожжей, построенная с нуля

clip_image020

Двенадцать лет назад учёные создали первый искусственный вирус. Восемь лет спустя миру были представлены первые бактерии с синтетическим геномом. К 2012-му году исследователи создали первую в мире полную компьютерную модель живого организма. А в марте этого года международная команда исследователей смогла создать с нуля синтетический и полностью функциональный геном хромосомы дрожжей.

18. Учёные открыли гиносому, новую разновидность полового органа

clip_image021

Когда бразильский исследователь Родриго Феррейра отправил несколько образцов насекомых швейцарскому энтомологу Чарльзу Линхарду, тот определил, что насекомые принадлежат к совершенно новому виду, ныне известному как «Neotrogla».

clip_image022

Ещё Линхард заметил, что у самок были эректильные, «похожие на пенис образования», которые он назвал «гиносомы». В этой группе пещерных бразильских насекомых самки используют свои гиносомы, чтобы проникнуть в самцов. Такое наблюдается впервые в животном мире, и специалисты говорят, что жизнь этих насекомых — вызов всему, что мы ранее знали о половом отборе.

19. Грандиозные открытия в Стоунхендже

clip_image023

Хотя археологи уже давно подозревали, что огромные неолитические камни Стоунхенджа когда-то образовывали замкнутую окружность, доказательств в поддержку этой теории не было. В сентябре, после засушливого летнего сезона, археологи смогли наблюдать пятна сухой травы, появление которых наглядно подтверждает изначально круглую форму доисторического памятника.

А ещё через две недели археологи с помощью мощного, проникающего под землю радара, обнаружили несколько доселе неизвестных курганов, часовен, алтарей, могил и — что самое замечательное — крупный памятник, относящийся к эпохе мегалита и состоящий из 50 гигантских камней. Эти результаты ставят с ног на голову всю концепцию Стоунхенджа, который до этого открытия считался очень пустынным местом.

20. Модуль «Филы» успешно сел на комету

clip_image024

Более 10 лет назад учёные из Европейского космического агентства попрощались с роботизированным модулем «Филы», отправив его вместе с космическим зондом «Розетта» к комете Чюрюмова-Герасименко для сбора данных. В ноябре этого года, после того, как зонд «Розетта» вышел на орбиту вокруг кометы, модуль отделился от «Розетты» и приземлился на комету.

После пары неудачных попыток закрепиться на поверхности, модуль всё-таки смог обосноваться в тени скалы. Таким образом, впервые в космической истории человечества роботизированный исследовательский модуль был доставлен на поверхность кометы — и одного этого уже достаточно, чтобы изменить наш взгляд на Вселенную.

Алексей Степанов

 

 

 

 

 


link
Похожие материалы:

Комментариев нет: