Марсоход Curiosity (англ. — любопытство) обнаружил на Марсе, который находится на расстоянии почти 56 млн км от Земли, бесспорные свидетельства наличия на поверхности Красной планеты органической материи, сообщили 16 декабря специалисты NASA. Значит ли это, что на Марсе есть жизнь? Нет, не обязательно. Но это означает, что на Марсе принципиально существовали условия для возникновения микроорганизмов. Марсоход Curiosity был доставлен на Марс еще в августе 2012 года, но сейчас добрался до экватора планеты, где находится кратер Гейл: одно из предположений, что здесь когда-то могли быть обширные озера.
Астрофизика: Розетта разочарования
Пробы, взятые из испарений кометы Чурюмова-Герасименко с помощью специального инструмента, установленного на зонде Розетта, оказались существенно отличными от состава воды на Земле. Результаты поставили ученых в тупик: откуда же тогда на Земле столько воды — две трети планеты покрыты водой. Прежняя гипотеза основывалась на том, что 4,6 млрд лет назад, когда наша планета формировалась, она была такой горячей, что любая вода на ней должна была закипать и превращаться в пар. Следовательно, вода была занесена на Землю через столкновения с астероидами и кометами. Однако 10 декабря эта гипотеза оказалась опровергнута. Зонд Розетта будет сопровождать комету Чурюмова-Герасименко еще весь 2015 год, пока комета будет двигаться по солнечной орбите.
Биоинженерия: стволовые клетки научили видеть
Биология все больше становится биоинженерией: ученые уже научились трансформировать «обычные» клетки в стволовые — неспециализированные клетки, умеющие превращаться в клетки любых тканей человеческого организма. В 2014 году этот метод принес первый практический результат: 70-летняя японка, страдавшая макулярной дистрофией, получила искусственную сетчатку, выращенную из таких индуцированных стволовых клеток. Специалисты японского научного центра RIKEN, где прошла эта операция, до этого проверили действенность метода на мышах и обезьянах.
Синтетическая хромосома
Ученые из университета Нью-Йорка смогли впервые создать синтетическую хромосому, способную нормально работать в клетке. До сих пор биологам удавалось синтезировать фрагменты ДНК, однако собрать полностью действующую хромосому, состоящую из 274 тыс. пар азотистых оснований — нуклеотидов-«кирпичиков» ДНК, — им удалось впервые.
На создание искусственной хромосомы, воспроизводящей одну из 16 хромосом дрожжевой клетки, ученые потратили семь лет. Они даже несколько «улучшили» ее естественный вариант, выбросив из нее 48 тыс. пар нуклеотидов, которые, как они считают, не нужны.
Ученые планируют воссоздать искусственно остальные хромосомы, собрав, таким образом, первый полностью синтетический генетический аппарат.
Геофизика: гранд-каньон в Антарктиде
Главное географическое открытие минувшего года было сделано в Антарктиде — британские ученые, исследовавшие горы Эллсворта, погребенные под несколькими километрами антарктического льда, обнаружили гигантский каньон, по своим размерам значительно превосходящий знаменитый Гранд-каньон в США.
Ученые из университетов Бристоля, Ньюкасла, Эдинбурга, Эксетера и Йорка в течение трех летних сезонов занимались картированием западной Антарктиды с помощью спутниковых данных и данных с гео- радаров, установленных на мотосанях или на небольших самолетах. В результате они нашли каньон глубиной 3 км, длиной 300 и шириной до 25 км.
Первооткрыватели заявляют, что форма этого каньона заставляет предполагать, что именно здесь возник ледник, который впоследствии «захватил» почти весь континент, превратившись в ледниковый щит западной Антарктиды.
История: искусство 540 млн лет назад
Искусство старше человека, точнее человека разумного (Homo sapiens): полмиллиона лет назад предок современного человека, Homo erectus (человек прямоходящий), мог создавать абстрактные изображения.
Это открытие было сделано почти случайно. Еще в 1930-х годах в музей голландского города Лейден попала раковина пресноводного моллюска, найденная за 40 лет до этого на стоянке первобытных людей на индонезийском острове Ява. Джозефине Йорденс из университета Лейдена для ее исследования потребовалось сфотографировать эту раковину, чтобы выяснить, как именно ее вскрывали. В этот момент она обнаружила на ней зигзагообразные царапины.
При ближайшем рассмотрении выяснилось, что этот зигзагообразный узор был сделан сознательно с помощью какого-то острого предмета, а возраст рисунка — от 540 до 430 млн лет назад, когда современных людей не было и в помине, а на Яве жили их предки — люди прямоходящие, или Homo erectus.
Медицинская инженерия: киборги уже здесь
В 2014 году впервые удалось создать протез с обратной связью — датчанин Деннис Аабо Соренсен, потерявший руку при попытке устроить фейерверк для своей семьи, стал первым человеком с протезом, способным чувствовать. Итальянские и швейцарские инженеры смогли «подключить» искусственную руку к нервам датчанина с помощью ультратонких электродов, вживленных ему в руку. Теперь Соренсен, потерявший руку девять лет назад, может управлять протезом мысленными приказами и чувствовать, что он сжимает и насколько сильно.
Датчанин Деннис Аабо Соренсен демонстрирует протез, способный чувствовать
Нанотехнологии: путешествие в живой клетке
В 1966 году в США вышел фильм «Фантастическое путешествие», стержнем сюжета которого была экспедиция внутри тела человека бригады хирургов, уменьшенных до микроскопических размеров, в микросубмарине. До повторения этой истории в реальности еще очень далеко, но прототип двигателя для такой субмарины уже создан — ученые из университета Пенсильвании создали наномотор, который может работать и перемещаться внутри живой клетки.
Вытянутые наночастицы из золота и рутения могут двигаться под действием ультразвука, а управлять ими ученые могут с помощью магнитного поля. Ученые рассчитывают использовать эти наномоторы для избирательного уничтожения раковых клеток и лечить другие болезни, воздействуя на клетки изнутри.
Ученые создали наномотор, который может работать и перемещаться внутри живой клетки
Нейробиология: передача мыслей из Индии во Францию
Еще один прорыв 2014 года — первая в истории телепатическая передача информации. Нейробиологи и инженеры из компаний Starlab Barcelona (Испания) и Axium Robotics (Страсбург, Франция) смогли обеспечить мысленную передачу приветствий hola («привет» по-испански) и ciao («привет» по-итальянски) между участниками эксперимента, находившимися в 8 тыс. км друг от друга.
Ученые подсоединили электроды к коже головы «отправителя» и записали характеристики активности его мозга, которые запускаются при произнесении приветствия. Затем они преобразовали их в двоичный код и передали через интернет со своей базы в Индии в лабораторию в Страсбурге. Чтобы доставить сообщение адресату, был использован метод неинвазивной стимуляции мозга магнитным полем — проще говоря, к голове участника эксперимента прикрепляли электромагнит. Воздействие переменного магнитного поля на мозг заставляет человека видеть вспышки на периферии зрения. В последовательности вспышек и были закодированы слова-приветствия, которые были переданы.
Система передачи мыслей работает медленно, передавая лишь два бита информации в минуту. Однако если ее получиться «разогнать», то чтение мыслей поможет устанавливать связь с пациентами, пережившими инсульт, или больными, находящимися в коме.
Палеобиология: вирус из мерзлоты
Биологи из Франции и России смогли воскресить гигантский вирус, который более 30 тыс. лет покоился в сибирской вечной мерзлоте.
Елизавета Ривкина и Любовь Шмакова из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения в Пущине вместе с французскими коллегами из Марсельского института микробиологии исследовали образцы мерзлоты, собранные на Колыме. В результате они обнаружили новый гигантский вирус, получивший название Pithovirus sibericum. По размеру — 1,5 микрона — он сопоставим с небольшими бактериями.
Гигантские вирусы заражают в основном амеб, однако ученые опасаются, что мерзлота может скрывать еще немало микробиологических сюрпризов, в том числе опасных для человека, и таяние мерзлоты из-за глобального потепления может выпустить их на волю.
Физика: нейтрино из солнечной топки
Это может показаться странным, но до 2014 года у физиков не было точных подтверждений, откуда Солнце черпает свою энергию. Существовала стройная теория, согласно которой 99,7 % всей энергии Солнца порождала так называемая протон-протонная цепочка термоядерной реакции (реакция слияния ядер водорода с образованием дейтерия, затем гелия, слияния ядер гелия и вновь рождения ядер водорода). Механизм этой реакции предполагает образование в качестве «побочного продукта» нейтрино низких энергий — каждую секунду сквозь каждый см2 земной поверхности должны пролетать 60 млрд солнечных нейтрино. Эти частицы практически не взаимодействуют с обычным веществом, лишь единицы из миллиардов могут быть «замечены» специальными детекторами.
Однако низкая энергия не позволяла существующим нейтринным детекторам «поймать» протон-протонные нейтрино. Ранее физикам удавалось фиксировать солнечные нейтрино, рождающиеся только в экзотических для Солнца термоядерных реакциях с участием бора-8.
В августе 2014 года астрофизики смогли вздохнуть с облегчением: нейтринный детектор «Борексино» в подземной лаборатории Гран-Сассо в районе итальянского города Аквила, на котором работают и российские ученые, впервые смог «увидеть» солнечные нейтрино, рождающиеся в протон-протонных реакциях. Однако есть еще ряд экзотических реакций, которые должны идти на Солнце и порождать нейтрино, но их следы пока не удалось увидеть.
