Найбільші наукові досягення та відкриття 2014 року. Для допитливих канівців.

Минулого року людство приземлилося на свою першу комету, у жінки з пересадженою маткою народилася дитина, а скам’янілі морські черепашки змусили нас повністю переглянути наші уявлення про людську культуру. І це — лише деякі з найважливіших наукових досягнень, перерахованих нижче.

Минулого року людство приземлилося на свою першу комету, у жінки з пересадженою маткою народилася дитина, а скам’янілі морські черепашки змусили нас повністю переглянути наші уявлення про людську культуру. І це — лише деякі з найважливіших наукових досягнень, перерахованих нижче.

1. Перша посадка космічного зонда на комету

Більше 10 років тому вчені з Європейського космічного агентства попрощалися з роботизованим модулем «Філи», відправивши його разом з космічним зондом «Розетта» для збору даних до комети, названої на честь радянських астрономів українського походження Клима Чюрюмова та Світлани Герасименко.

У листопаді 2014 року, після того, як зонд «Розетта» вийшов на орбіту навколо комети, модуль відокремився від «Розетти» і приземлився на комету.

Після пари невдалих спроб закріпитися на поверхні, модуль все-таки зміг влаштуватися в тіні скелі. Таким чином, уперше в космічній історії людства роботизований дослідницький модуль був доставлений на поверхню комети — і одного цього вже досить, щоб змінити наш погляд на Всесвіт.

Довідка «Дзвону»: Комету було відкрито 23 жовтня 1969 року Климом Чурюмовим у Києві в результаті вивчення фотопластинок комети 32P/Комас Сола, знятих Світланою Герасименко в Алма-Атинській обсерваторії у вересні того ж року. Перший знімок, на якому видно комету, датований 20 вересня 1969 року. Біля краю фотознімка було виявлено ще одну комету, проте спочатку вона розглядалась як фрагмент комети Комас Сола. Після вивчення наступних фотознімків було з’ясовано, що цей об’єкт рухався іншою траєкторією і, таким чином, є самостійною кометою.

На фото: Клим Іванович Чюрюмов разом із Світланою Іванівною Герасименко у Алма-Атинській обсерваторії та під час підготовки до старту ракети Європейської Космічної Агенції із апаратом  «Розетта» у березні 2004 року на космодромі Куру.

2. Найстаріший малюнок, зроблений до епохи сучасної людини

У 2007-му році археологи вивчали скам’янілих черепашок в музейній колекції та наштовхнулися на одну деталь, яку попередні дослідники чомусь пропустили: гравюри на черепашках у вигляді абстрактних візерунків. Вік черепашок перевищує 500 000 років, і цей факт свідчить про те, що «людина прямоходяча» була куди складнішою істотою, ніж передбачалося раніше, і була здатна до абстрактного мислення. 2014 року дослідники опублікували звіт, який підтверджує, що ці черепашки — дійсно самі ранні витвори мистецтва у світі.

3. Докази теорії Великого Вибуху спростовуються міжзоряним пилом

У березні цього року сервери Гарварду буквально почали падати, не витримавши напливу усіх охочих подивитися прес-конференцію про гравітаційі хвилі.

Дивуватися з цього не коштує. Як сказав фізик Марк Камионковски : «Далеко не щодня ви прокидаєтеся, і дізнаєтеся щось абсолютно нове про Всесвіт».

Вчені нарешті змогли своїми очима побачити особливий патерн в космічному мікрохвильовому випромінюванні, відомий як «β-режим» гравітаційних хвиль. Космологи-теоретики передбачали, що цей режим досягав свого піку в перші 10-30 секунд після того, як наш Всесвіт виник в результаті Великого Вибуху. Точніше, вони так думали.

Згодом з’ясувалося, що результати досліджень в цій царині були «експериментальним артефактом». Вчені змогли підтвердити, що джерелом гравітаційних хвиль, що знаходяться в «β-режимі», міг бути… звичайний міжзоряний пил. Тепер дослідники сподіваються використовувати потужний антарктичний телескоп BICEP2 для того, щоб у реальному часі поспоглядати за гравітаційними хвилями в «β-режимі».

4. Перше у світі народження дитини в донорській утробі

У кінці вересня 2014 року жінка уперше в історії народила дитину після того, як перенесла трансплантацію матки. Мати і дитина дали надію жінкам всього світу з порушеннями функцій матки, охочим виносити і народити власне дитя.

Жінка, чиє ім’я не розкривається, народилася без матки (вроджена вада, відома як синдром Майера-Рокитанского-Кюстера-Хаузера). Вона — одна з дев’яти шведських жінок, що перенесли пересадку матки від живого донора в період між 2012 і 2013 роком. Деякі з цих жінок отримали матки від членів своїх сімей (у тому числі і від власних матерів), але конкретно ця матка, як повідомляється, була пожертвувана жінці 61-річною «подругою сім’ї».

5. Кров, що омолоджує старі мізки

Кілька років тому вчені із Стэнфордського університету виявили, що за допомогою ін’єкцій молодої крові можливо обернути назад когнітивне старіння у мишей. В той же час, дослідник Саул Вилледа  не зміг розібратися в тому, як саме молода кров допомагає відвернути усі ефекти когнітивних порушень. І тільки у 2014-му нові дослідження допомогли встановити механізм, відповідальний за це незвичайне омолоджування.

6. Космічний корабель «Оріон»

Коли у НАСА оголосили про плани відправки людей в глибокий космос, то ці мрії були зустрінуті з сумішшю смутку і презирства. Тому що мало хто вірив, що це коли-небудь стане реальністю. Коли корабель «Оріон» проходив першу перевірку усіх систем, ці сумніви продовжували його переслідувати.

У грудні 2014-го у НАСА довели, що усі ті, що сумніваються помилялися. Перший випробувальний політ «Оріону» пройшов успішно. З одного боку, це був просто випробувальний політ, і на борту нікого не було. З іншого боку, це був реальний, безперечний прогрес. Наступного разу «Оріон» попрямує в космос вже з астронавтами на борту, і повинен буде доставити людей на один з астероїдів. НАСА намагаються зробити щось обурливе амбітне при мінімальному бюджеті, тож усе це може в будь-який момент розвалитися. Але якщо вони все-таки продовжать працювати, то випробувальний політ «Оріону» стане першим кроком в неймовірній подорожі.

7. Найбільший в історії самоорганізуючийся рій роботів

У серпні минулого року дослідник Марк Рубинштейн і його колеги повідомили, що можуть продемонструвати найбільш вражаючий на сьогодні рій роботів. Група, що складається з 1024 роботів у 2 см завширшки кожен під назвою «кілоботы», може самостійно збиратися в самі різні пласкі форми.

Роботи можуть сіпатися, штовхати один одного для досягнення складної глобальної поведінки. І вони роблять це самостійно. А всі разом вони складають найбільший рій роботів з коли-небудь створених.

Зрозуміло, орда з 1024 машин на декілька порядків менше співтовариств реальних комах (кількість мурашок в суперколонії, наприклад, може перевищувати 100 млн особин), але у будь-якому випадку це дуже важливий крок в області робототехники.

8. Потенційно населена планета розміром із Землю

У квітні учені оголосили про відкриття планети Kepler-186f, яка, мабуть, схожа на Землю найбільше з усіх раніше виявлених планет. Вона такого ж розміру, що і наш рідний світ, і знаходиться вона на потрібній відстані від своєї зірки, що цілком дозволяє їй мати на своїй поверхні воду.

«Кінцева мета усіх цих пошуків екзопланет — реальна причина, по якій ми усе це робимо, — це відповідь на питання: чи самотні ми?», — говорить Том Барклай, науковий співробітник НАСА.

Барклай стверджує, що відповісти на це велике питання можна, заздалегідь відповівши на безліч питань дрібних, таких, як чи «Існують інші планети, схожі на Землю»?

З відкриттям Kepler-186f відповідь на це питання стала ясніша, ніж коли-небудь. І ця відповідь — так.

9. Океани під земною поверхнею

Після серії експериментів геологи дійшли дуже несподіваного висновку. Глибоко під Землею може існувати величезна кількість води, розміром з океан. Ця вода може знаходитися в пастці всередині мантії, під високим тиском, між рідким ядром нашої планети та її зовнішньою корою.

Упродовж десятиліть геологи будували різні гіпотези про те, що ж могло створити океани Землі. Одна з найпопулярніших гіпотез свідчить, що крижані комети врізалися в планету, і поступово танули, утворюючи океани. Але інша теорія, яка здається правдоподібнішій, свідчить, що вода йшла «в комплекті» з планетою, вже на ранніх етапах її формування. Планета сформувалася з пилу та уламків, так що вода цілком могла виявитися в пастці під земною корою.

10. Скупчення галактик Laniakea

Наш галактичний кластер по масі і за об’ємом в 100 разів більше, ніж вважалося раніше. Використовуючи інноваційний метод відображення, астрономи змогли розмітити величезну область, яку вони тепер називають «Laniakea».

Нове минулорічне дослідження набагато краще визначає межі цього надскупчення, і примушує абсолютно по-новому поглянути на околиці нашої Галактики.

11. Впізнання рештків Річарда III

2014 року було закрито справу, яка вважалася найстарішою судово-медичною експертизою в історії. Новий генетичний аналіз представив неспростовні докази того, що скелет, виявлений під стоянкою в Лестері, належить королю Річарду III. Це дозволить дізнатися нові подробиці про його зовнішність і походження.

12. Прихований океан на Энцеладі

У 2005-му році космічний апарат НАСА «Кассіні» прислав зображення того, що здавалося було хмарами водяної пари, що йде з «тигрових смуг» — розломів поверхні, розташованих біля південного полюса Энцелада, крижаного супутника Сатурну. Проте цих зображень було мало для того, щоб довести, що під поверхнею супутника є вода.

Але в квітні 2014-го вивчення додаткових даних, надісланих «Кассіні», підтвердив, що під крижаною поверхнею Энцелада дійсно існують величезні запаси рідини.

Аналіз підтвердив і ще дещо: цей крихітний місяць Сатурну насправді є диференційованим небесним тілом, тобто складається з двох шарів — зовнішнього, крижаного шару, і внутрішнього кам’яного ядра з силікатів. Цікаво те, що цей шар з силікатів у поєднанні з водою може означати, що Энцелад має потенційно населене середовище, таке, яке може бути більш сприятливим для виникнення життя, ніж середовище на Європі, супутнику Юпітера.

Ще через чотири місяці команда «Кассіні» надала спостереження, на яких видно гейзери на поверхні Энцелада, що може бути безпосередньо пов’язано з океаном під його поверхнею. Це монументальне відкриття.

Каролин Порко, лідер групи обробки фотографій «Кассіні», сказала: «Те, що на Энцеладі була виявлене потенційно населене середовище, для мене стало неймовірним відкриттям. Багато хто з нас тепер задається питанням, чи не є цей крихітний супутник другим джерелом життя у нашій Сонячній Системі».

13. Череп із підводної печери, що містить розгадку історії перших американських поселенців

Вчені давно досліджують узбережжя Північної і Південної Америки, але їм так і не вдалося знайти цивілізації більш ранішні, ніж інки або майя, що стало б відповіддю на питання про виникнення корінних американців.

А відмінності в рисах обличчя у «корінних американців» і так званих «палеоамериканців» переконували фахівців в тому, що походження двох цих груп різне.

Проте череп, знайдений цього року в підводній печері біля берегів Мексики, допоміг довести, що корінні американці і палеоамериканці мають одного загального предка: людини з Берингії (це величезна область, що сполучала Євразію і Америку під час останнього льодовикового періоду), і що відмінності в структурі їх обличч можуть бути обумовлені не їх походженням, а відмінностями в образі життя.

14. Dreadnoughtus — «вражаюче величезний» динозавр

Dreadnoughtus, описаний у вересні минулого року палеонтологом Кеннетом Лаковарой і його командою, був на зріст у 6 м. Його шия була завдовжки 11 м, хвіст був завдовжки майже 9 м, а загальна довжина складала 26 м.

Вимірювання однієї із стегнових кісток цього динозавра привели Лаковарові і його команду до висновку, що цей динозавр, який жив приблизно 77 млн років назад, важив близько 65 тонн, що поза сумнівом робить його найвидатішою суходольною твариною з тих, що коли-небудь існували.

15. Свідоцтво тектонічної активності на Європі, супутнику Юпітера

Нещодавні геологічні дослідження Європи показало, що один масивний фрагмент її поверхні площею в 20000 квадратних кілометрів, просто пропав безвісти. У вересні 2014 року дослідники опублікували свідоцтво того, що тектонічні плити на супутнику можуть рухатися, і одні фрагменти поверхні можуть зникнути під сусідніми тектонічними плитами.

Якщо ці дані будуть підтверджені, то ця знахідка зробить Європу єдиним місцем в Сонячній Системі (окрім Землі, зрозуміло), де поверхня продовжує формуватися в результаті активної тектоніки плит.

16. Стовбурові клітини можуть містити ліки від діабету 1 типу

Інсулин-продукуючі клітини, також відомі як β-клітини, знаходяться у підшлунковій залозі та допомагають підтримувати необхідний рівень глюкози в крові. У пацієнтів із цукровим діабетом 1 типу ці клітини знищуються імунною системою.

Чи можна вилікувати таке? Так, якщо замінити зруйновані клітини клітинами, вирощеними в лабораторії.

У жовтні 2014-го дослідники з Гарвардського університету опублікували метод, що дозволяє перетворити людські ембріональні стовбурові клітини в инсулин-продуцирующие клітини, причому кількість отриманих клітин буде достатньою для трансплантації їх пацієнтові.

Проте дослідникам все ще належить з’ясувати, як захистити синтезовані клітини від атак імунітету. До справжнього моменту β-клітини випробовуються на тваринах, у тому числі і на приматах.

16. Живий організм із розширеним генетичним алфавітом

Генетичні коди усіх живих істот складаються з чотирьох компонентів: аденина, тиміну, гуанина і цитозина. Ці «будівельні блоки», які скорочено позначаються буквами A, T, G і C зустрічаються у самих різних поєднаннях, число яких величезне.

Проте в травні минулого 2014 року дослідники оголосили, що змогли створити в лабораторії бактерію кишкової палички, геном якої включає абсолютно нові букви «генетичного алфавіту». Це досягнення стало підсумком майже 15 років роботи.

18 Штучна хромосома дріжджів, побудована «з нуля»

Дванадцять років тому учені створили перший штучний вірус. Через вісім років світу були представлені перші бактерії з синтетичним геномом.

До 2012-го року дослідники створили першу у світі повну комп’ютерну модель живого організму. А в березні минулого року міжнародна команда дослідників змогла створити, як кажуть, «з нуля» синтетичний і повністю функціональний геном хромосоми дріжджів.

18. Гіносома — новий різновид статевого органу

Коли бразильський дослідник Родріго Феррейра торік відправив декілька зразків комах швейцарському ентомологові Чарльзу Лінхарду, той визначив, що комахи належать до абсолютно нового виду, нині відомого як «Neotrogla».

Також Лінхард помітив, що у самиць були еректильні, «схожі на пеніс утворення», які він назвав «гіносомы». У цій групі печерних бразильських комах самиці використовують свої гіносомы, щоб проникнути… в самців. Таке спостерігається вперше у тваринному світі, і фахівці говорять, що життя цих комах — виклик усьому, що ми раніше знали про статевий відбір.

20. Грандіозниі відкриттія у Стоунхенджі

Хоча археологи вже давно підозрювали, що величезні неолітичні камені Стоунхенджа колись утворювали замкнене коло, доказів на підтримку цієї теорії не було. У вересні 2014-го, після посушливого літнього сезону, археологи змогли спостерігати плями сухої трави, поява яких наочно підтверджує первинну колоподібну форму доісторичного пам’ятника.

А ще за два тижні археологи за допомогою потужного, проникаючого під землю радара, виявили декілька досі невідомих курганів, каплиць, вівтарів, могил і, що найдивовижніше, великий пам’ятник, який припадає на епоху мегаліта і складається з 50 гігантських каменів. Ці результати ставлять з ніг на голову усю концепцію Стоунхенджа, який до цього відкриття вважався у часи будівництва дуже малонаселеним місцем.

Підготовлено за матеріалами іноземних наукових видань

P.S. Наголошуємо, що це не рейтинг минулорічних досягень. Це лише декілька особливо яскравих доказів того, що сучасна наука не тупцює на місці,  і які ми розмістили у довільному порядку.