Современная наука — это центр передовых исследований. Астрономы по всему миру смогли насладиться первым фотографическим свидетельствам существования черной дыры. Новая технология экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) попала под огонь медицинских специалистов.
Ученые из Японии выпустили заряд по астероиду, а в Германии обнаружили доисторическую молекулу, возраст которой соответствует ранним годам жизни Вселенной. Вот десять самых захватывающих достижений, которые «сделали» заголовки в последнее время.
10. Астрономы разбомбили астероид
В надежде получить ответы на некоторые фундаментальные вопросы о происхождении жизни на Земле, группа японских астрономов решила разбомбить астероид Рюгу. В космос отправили конусообразный инструмент, где ему удалось взорвать кратер с помощью взрывчатки размером с бейсбольный мяч.
Устройство было запущено с космического аппарата Hayabusa 2 – новаторского исследовательского шаттла, управляемого Японским агентством аэрокосмических исследований (Japan Aerospace Exploration Agency). Позже космический корабль вернется на Рюгу, чтобы собрать образцы из-под поверхности астероида, образовавшиеся во время взрыва. Исследователи предсказывают, что им удастся найти много органического материала и воды, оставшейся после рождения Солнечной системы, которые сохранились под поверхностью астероида. При анализе образцов с Hayabusa 2, они надеются получить более четкое представление о ранних стадиях развития Солнечной системы и жизни на Земле.
9. Можно ли попробовать запах на вкус?
Похоже, наш язык может быть более способным, чем мы думали. Группа исследователей из Филадельфии предположила, что рецепторные клетки языка способны обнаруживать запахи и ароматы. Проведенная работа побуждает экспертов к переоценке того, сочетаются ли вкус и запах только в мозгу или же между этими двумя сигналами существует какая-то связь.
Группа, результаты работы которой были опубликованы в журнале Chemical Senses, начала экспериментировать на рецепторах генетически модифицированных мышей. После этого, они перешли на человеческие клетки, которые продемонстрировали те же способности, что и у мышей, реагируя на смеси запахов.
Пока еще слишком рано делать какие-либо конкретные выводы, но в дальнейшем эти идеи могут помочь убедить людей питаться более здоровой пищей. Доктор Мехмет Хакан Озденер (Mehmet Hakan Ozdener), специалист из Центра химических чувств Монелла (Monell Chemical Senses Center), предположил, что легкое изменение запаха некоторых продуктов может снизить потребление сахара.
8. Молекула родом из периода «зари химии»
После десятилетий космических изысканий специалистам удалось обнаружить соединение гидрида гелия, которое считается первой молекулой, образовавшейся в истории Вселенной. Из-за разрушительного влияния земной атмосферы, для того, чтобы сделать это открытие, исследователи решили подняться в небо. Уловить инфракрасные сигналы, исходящие от доисторической молекулы, смогла Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) — воздушная обсерватория, встроенная в модифицированный Боинг-747.
В период, названный «зарей химии», примерно через 100 000 лет после Большого Взрыва, Вселенная остыла до достаточно низкой температуры, чтобы частицы начали взаимодействовать и объединяться. В эту эпоху, когда впервые появились легкие атомы и молекулы, гидрид гелия проложил путь для появления гораздо более сложных межзвездных структур. Продолжая исследовать неуловимую молекулу, исследователи могут изучать расширение Вселенной на стадии ее зарождения.
7. Новый вид первобытных людей
В историю человеческой эволюции вплели еще одну нить. В пещере Кальяо (Callao) на острове Лусон (Luzon) на Филиппинах обнаружили останки нашего вымершего родственника. Примитивный вид, известный как Homo luzonensis, в некотором смысле напоминает современных людей, но в другом находится ближе к нашим древним обезьяноподобным предкам. Кроме того, считается, что эти люди были умелыми альпинистами, о чем свидетельствуют изогнутые кости пальцев рук и ног.
Это открытие ставит целый ряд вопросов о долгой и сложной истории нашего вида. Имея только 13 зубов и костей, на которых можно основывать свои гипотезы, эксперты остаются в неведении относительно того, как Homo luzonensis оказался на острове. Более того, особенности данного вида предполагают, что наши древние предки совершили путешествие из Африки в Юго-Восточную Азию, что противоречит современным историческим теориям.
6. Мозг свиньи ожил после смерти
Говорят, что среди нас живут свиньи-зомби. Команда нейробиологов из Медицинской школы Йельского университета (Yale University School of Medicine) продемонстрировала, что мозг свиньи можно частично оживить после смерти. Их новаторская система BrainEx восстановила ряд основных функций в более чем 30 мертвых мозгах, таких как способность поглощать сахар и кислород. (На левом рисунке выше показан мертвый мозг, а на правом-частично воскрешенный мозг).
Технология, используемая в Brain Ex, пропускает через серое вещество богатый кислородом раствор. Эта жидкость частично оживляет клетки в течение максимум шести часов, одновременно замедляя процесс деградации после смерти. Однако мозг, по определению, все еще мертв — нет никаких признаков восстановления сознания. Это продвинутое исследование ставит этический вопрос о том, правильно ли экспериментировать на полуживых существах. Национальный институт здравоохранения (National Institute of Health) с 2016 года обсуждает технологию BrainEx и опасается возможных последствий при использовании подобной технологии на людях.
5. Ученые создают прозрачные органы
Скоро трансплантация органов может уйти в прошлое. В течение многих лет ученые стремились создать полностью функционирующие искусственные органы для решения проблемы большой нехватки доноров. Благодаря доктору Али Эртурку (Ali Erturk) и его коллегам из Мюнхенского университета Людвига Максимилиана (Ludwig Maximilians University in Munich) мы стали на шаг ближе к этой мечте.
Команда разработала успешную методику придания прозрачности человеческим органам с целью дальнейшего изучения и понимания их сложного внутреннего строения. Чтобы извлечь жиры и пигменты, не нарушая орган, используются органические растворители. Прозрачные органы можно исследовать с помощью лазерного сканера, что позволит ученым создать полное структурное изображение этой части тела.
Эртурк уверен, что по мере совершенствования технологии, эти снимки можно будет использовать как чертежи для создания трехмерных моделей органов, которые в дальнейшем будут созданы на биопринтере. К 2015 году команда надеется создать 3-D почку.
4. Гены, устойчивые к ожирению
В течение многих лет было известно, что между генетикой и массой тела человека есть взаимосвязь. Но сейчас ученые из Кембриджского университета (Cambridge University) точно определили, какие гены позволяют человеку оставаться стройным. Около четырех миллионов человек в Британии, это шесть процентов населения, предки которых были выходцами из Европы, обладают специфическим кодом ДНК, который не дает им сильно поправляться.
Предыдущие исследования обнаружили, что ген MC4R контролирует белок, известный как меланокортин 4, рецептор мозга, связанный с аппетитом. Участники данного эксперимента с определенной нитью MC4R проявляли больше сдержанности в своих аппетитах, что делало их гораздо менее склонными к ожирению или диабету 2 типа. Это более глубокое понимание генов открывает возможность поиска лекарства для похудения, чтобы бороться с ростом ожирения.
3. Развернуть вспять потерю памяти
Стимулируя мозг электрическими импульсами, ученые способны временно компенсировать эффект потери памяти. С возрастом жизненно важные когнитивные сети в мозге начинают терять свою синхронность. Это приводит к ухудшению рабочей памяти — краткосрочной системы обработки информации, которая играет ключевую роль в таких задачах, как распознавание лиц и выполнение арифметических действий.
Нейробиологи из Бостонского университета (Boston University) обнаружили, что неинвазивная электрическая стимуляция улучшает связи между этими сетями. Исследователи сообщили, что примерно после получасовой импульсной терапии группа, состоящая из людей от 60 до 76 лет, лучше справилась с задачами, где была задействована рабочая память. Те, у кого проблемы с памятью были выражены сильнее, продемонстрировали лучшие результаты. Чтобы определить, является ли стимуляция эффективным методом борьбы с потерей памяти или слабоумием, необходимы дальнейшие клинические исследования.
2. Ребенок, рожденный с ДНК от трех человек
В момент, когда экстракорпоральное оплодотворение в Греции стало популярным, там родился ребенок с ДНК от трех разных людей. Новорожденный мальчик был зачат с использованием метода митохондриального донорства, при котором внутриклеточная структура материнской яйцеклетки слегка модифицируется с помощью второй донорской яйцеклетки. В этой технике митохондрии (крошечные плавающие объекты, которые обеспечивают питание клетки) из материнской яйцеклетки заменяются митохондриями донора. В то время как подавляющее большинство генетического материала этого малыша он получил от родителей, очень небольшое количество его ДНК (около 0,2 процента) он получил от донора.
Врачи утверждают, что это был первый случай, когда митохондриальное донорство применили для борьбы с проблемами фертильности. Испанский эмбриолог Нуно Коста-Борхес (Nuno Costa-Borges) назвал рождение этого малыша «революцией во вспомогательной репродукции» и утверждает, что в будущем это может стать решением для многих потенциальных матерей. Тем не менее, критики призывают женщин действовать с осторожностью. Эксперт Тим Чайлд (Tim Child) объяснил, что о рисках или преимуществах метода известно очень мало, опровергая тем самым утверждение Коста-Борхеса за недостаточностью доказательств.
1. Первое изображение черной дыры
За последнее столетие единственными доказательствами существования черных дыр у астрофизиков были научные теории и косвенные наблюдения. Эти космические гиганты обладают настолько мощным гравитационным притяжением, что ничто не может его избежать, и их существование невероятно сложно проверить. И все же, несмотря на серьезные трудности, ученым удалось создать изображение одной черной дыры. На изображении виден огненный газовый диск, окружающий черную дыру в центре галактики Мессье. При диаметре 38 миллиардов километров эта активная громадина расположена на расстоянии 55 миллионов световых лет от нашей планеты. Саму черную дыру невозможно увидеть в буквальном смысле, но темная область в центре кольца соответствует ее тени.
Чтобы получить это изображение, по словам ведущего астрофизика Франца Кордова (France Cordova), была проведена «Геркулесова» работа — ученые развернули Телескоп горизонта событий, глобальную сеть высокоточных радиотелескопов. Эта Геркулесова задача потребовала Геркулесового количества данных, их было так много, что передать их через интернет не представлялось возможным. В центр исследования доставили полтонны жестких дисков, и данные объединили с использованием современных технологий обработки. Изображение, по-видимому, подтверждает первые предположения относительно черных дыр, сделанные в Общей теорией относительности Эйнштейна, которая рассматривает искажение пространства и времени, вызванное этими огромными объектами. У исследователей теперь есть свой взгляд на Стрельца A — сверхмассивного монстра, лежащего в сердце Млечного Пути.
