В 2013-м году произошло множество важнейших научных открытий — от межгалактических нейтрино и невидимого мозга до создания миниатюрных «органоидов». Перед вами — 17 самых важных научных открытий уходящего года.
1. «Вояджер-1» вышел за пределы Солнечной системы
Выход из Солнечной системы нельзя считать заурядным достижением. В течение 36-ти лет космический аппарат НАСА «Вояджер-1» увеличивал расстояние между собой и Солнцем, отдаляясь от него со скоростью 17 км/с. Учёные знали, что рано или поздно «Вояджер-1» достигнет периферии гелиосферы, которая окружает Солнечную систему и определяет её границы, но когда он пересечёт этот барьер, доподлинно известно не было.
После нескольких месяцев неопределённости НАСА в сентябре этого года сделало официальное заявление: «Вояджер-1″ стал первым объектом, созданным человеком, который вышел в межзвёздное пространство».
Итак, мы уже там.
2. Открыты короткие палиндромные повторы (CRISPR) в ДНК
Бактерии имеют свою собственную версию адаптивной иммунной системы, но CRISPR как система не нацелена на враждебные вашей иммунной системе белковые антигены. Вместо этого CRISPR захватывает и устраняет специфические последовательности ДНК с помощью соответствующих нитей РНК.
Системой CRISPR легко манипулировать: в январе учёные впервые сообщили об удалении, добавлении, активации и подавлении целевых генов в клетках человека, мышей, крыс, рыбок данио, бактерий, плодовых мушек, дрожжей, нематод и сельскохозяйственных культур, демонстрируя огромные возможности для применения открытия.
Для ищущих новые инструменты учёных часто самым важным оказывается универсальность и простота использования. CRISPR удобна с обеих сторон, и многие учёные считают, что открытие потенциально способно произвести революцию в молекулярной биологии.
3. Млечный Путь полон пригодных для жизни миров
В ноябре астрономы заявили, что 22% подобных нашему Солнцу звёзд Млечного Пути имеют потенциально обитаемые планеты вокруг своих орбит. Размеры далёких планет сравнимы с Землёй. Этот замечательный факт позволяет предположить, что в нашей галактике может быть более двух миллиардов пригодных для жизни планет, а ближайшая такая планета может находиться всего в 12-ти световых годах от Земли.
Быть может, там — близнец Земли? Пока неизвестно, но благодаря телескопу «Кеплер» мы получили все данные, чтобы это выяснить, осталось только проанализировать их. Возможно, свою вторую родину мы уже нашли.
4. Интерфейс мозг-к-мозгу
Ещё в феврале исследователи объявили, что успешно установили связь между мозгом двух крыс: сигналы от мозга одной крысы помогли второй крысе решать сложные задачи в режиме реального времени, причём животные находились на расстоянии тысяч километров друг от друга.
Несколько месяцев спустя была установлена такая связь между мозгом человека и крысы, а всего через месяц учёные опубликовали результаты первого успешного эксперимента по установке связи между мозгами двух человек. Эра объединения разумов, кажется, не за горами.
5. Существует жизнь на краю света
В озере Уилланс есть жизнь. Миллионы лет крохотное озерцо жидкой воды скрывалось на глубине сотен метров под шельфовым ледником Росса в Антарктиде, изолированное от внешнего мира и учёных, и изучить его глубины не было никакой возможности.
В этом году группа исследователей во главе с гляциологом Джоном Приску из Университета штата Монтана сумела пробурить туннель к озеру Уилланс и найти жизнь — так Приску и его коллеги стали первыми людьми в истории, обнаружившими живые организмы в озере на краю света.
6. Врачи вылечили от ВИЧ ребёнка, родившегося больным
В марте врачи объявили о грандиозном случае в медицине — ребёнка удалось вылечить от ВИЧ-инфекции. Доктор Дебора Персо представила доклад об этом на 20-й ежегодной конференции по ретровирусам и оппортунистическим инфекциям.
7. Недавно обнаруженные черепа могут сократить эволюционное древо человечества
Прекрасно сохранившийся череп возрастом 1,8 млн лет, найденный в Дманиси, Грузия, может оказаться свидетельством того, что эволюционное древо существ рода Homo может иметь куда меньше ветвей, чем считалось ранее. В докладе, опубликованном в октябре, говорится, что команда исследователей во главе с грузинским антропологом Давидом Лордкипанидзе нашла первый в истории отлично сохранившийся череп гоминида.
Если сравнить этот череп с четырьмя другими черепами, найденными поблизости, то станет ясно, что самые ранние известные члены ветви Homo (человек умелый, человек рудольфский и человек прямоходящий), возможно, ничем друг от друга не отличаются. Вполне вероятно, что все они были частью одной и той же развивающейся ветви, в конечном итоге приведшей к современному человеку.
8. Неврологи сделали мозг невидимым
Новые технологии позволяют учёным сделать мозговое вещество полностью прозрачным. Это стало одним из самых важных достижений в области нейроанатомии за последние десятилетия, и легко понять, почему.
9. Марсоход «Curiosity» подтвердил, что на Марсе когда-то могла быть жизнь
В марте учёные НАСА опубликовали, пожалуй, наиболее убедительные доказательства на сегодняшний день, что Красная планета могла быть домом для жизни. Ранее в этом году «Curiosity» пробурил несколько образцов осадочных пород недалеко от старого русла реки в кратере Гейл. В этой местности есть целая серия линий, похожих на русла высохших рек, что может свидетельствовать в пользу того, что на планете когда-то была вода.
Использовав бортовые компьютеры марсохода, учёные НАСА проанализировали эти образцы на предмет некоторых критических элементов, необходимых для жизни, в том числе серы, азота, водорода, кислорода, фосфора и углерода.
В настоящее время марсоход движется к своей основной научной цели — горе Эолида (она же гора Шарпа) в пять километров высотой, расположенной в центре кратера Гейл. Там он попытается найти и другие доказательства существования жизни.
10. Смерть анонимности генома
Немногие вещи в мире могут быть более личными, чем ваша ДНК. По этой причине в таких проектах, как база данных человеческого генома, всегда с уважением относились к частной жизни участников. Изучая индивидуальные особенности физических лиц из подаренных ими образцов ДНК, исследователи поддерживали стандарт «геномной анонимности». Эти дни теперь официально закончились.
В январе исследователи из Массачусетского технологического института доказали, что сходство добровольцев, жертвующих личные данные — свой геном, — может быть определено только при публичной доступности информации. Ведущий исследователь проекта Янив Эрлих рассказал, как работает этот метод, объяснил последствия его открытия, и почему это может изменить наше отношение к генетическим данным.
11. Исследователи обнаружили нейтрино из другой галактики
Физики из обсерватории «Ледяной куб» на Южном полюсе в этом году пробурили в антарктическом леднике дыру глубиной 2,5 км и захватили там 28 нейтрино — тех таинственных и чрезвычайно мощных субатомных частиц, которые проходят прямо через твердую материю.
Эти частицы, возможно, родились за пределами нашей Солнечной системы, не исключено, что и за пределами нашей галактики. Возможно, за это открытие исследователи получат Нобелевскую премию.
12. 400 000-летняя ДНК меняет известную историю человечества
ДНК, извлечённая из отлично сохранившейся 400 000-летней бедренной кости, усложняет наше представление о человеческой эволюции. Сначала анатомы решили, что кость принадлежал неандертальцу, но дальнейшее изучение заставило предположить, что кость принадлежала даже не его предшественнику, а представителю отдельной ветви гоминидов, известных под именем денисовский человек.
Выводы ведущих антропологов позволяют пересмотреть последние несколько сотен тысяч лет человеческой эволюции. Не исключено, что существовало много исчезнувших человеческих популяций, которые, возможно, скрещивались и таким образом обменивались ДНК.
13. Рассвет мини-органов
Выращенные в лаборатории миниатюрные органы дают учёным новые способы изучения заболеваний и того, как именно они развиваются в человеческих тканях. Так называемые «органоиды» созданы из плюрипотентных стволовых клеток. В результате получаются различные ткани, из которых можно вырастить, например, «минипочки» или малюсенький человеческий мозг размером не больше яблочного семечка.
14. Давно потерянный континент обнаружен на дне Индийского океана
На протяжении веков Мауриция была скрыта от глаз: небольшой континент некогда находился между Индией и Мадагаскаром, но несколько миллионов лет назад исчез под океанскими волнами из-за тектонических разломов. В этом году благодаря вулканической активности остатки давно потерянного континента достигли поверхности Земли. После миллионов лет и невероятных геологических исследований Мауриция, кажется, была найдена.
15. Гигантский вирус «Pandoravirus» может заставить нас пересмотреть наши представления о жизни
В июле учёные объявили об открытие пары вирусов, не поддающихся классификации. Эти вирусы, названные «Pandoravirus», генетически сложнее всех остальных известных науке вирусов и могут разжечь давние споры о классификации самой жизни.
16. НАСА открыло «ранее неизвестный сюрприз, окружающий Землю»
Спутники НАСА «Van Allen probes» — это пара роботизированных космических кораблей, запущенных в 2012-м году для исследования пары радиационных поясов Земли. В феврале этого года спутники нашли нечто интересное — эфемерное третье кольцо излучений, окружающее нашу планету.
17. Клонирование человека становится реальностью
В мае исследователи получили стволовые клетки из клонированных человеческих эмбрионов. Эта новая спорная технология может привести к новым методам лечения таких болезней, как болезнь Паркинсона или диабет — а также на шаг приблизить нас к репродуктивному клонированию человек