2015 г. в науката: Човечеството достигна до нови открития за себе си и заобикалящия го космос
ПИК с нов канал в Телеграм
Последвайте ни в Google News Showcase
Безспорно 2015 г. беше белязана от значителни научни открития, редица от които в сферата на космическите науки. През изминалата година човечеството успя не само да открие нова информация за съседните на Земята планети в Слънчевата система, но и да надникне в миналото на собствения си род.
Светът откри, че течаща вода може да се намери не само на нашата планета, но и на съседа ни Марс. Апаратът „Нови хоризонти“ на НАСА направи за първи път в човешката история детайлни снимки на планетата джудже Плутон, а сондата „Касини“ установи, че една от луните на Сатурн – Енцелад, е опасана от океани.
В същото време учените през изминалата година откриха и нов човешки вид, наречен „наледи“, а чрез системата за пренареждане на гени CRISPR/Cas9 науката би могла веднъж завинаги да премахне генетично предаваните болести.
Ето някои от най-любопитните и значими открития на науката и медицината през изминалата 2015 г., които безспорно давят заявка да внесат промяна в начина, по който разбираме себе си и света около нас.
На Марс има не просто вода, а течаща вода
В края на септември тази година американската космическа агенция НАСА обяви сензационното си откритие, че на Червената планета има течаща вода. От дълго време учени вярват, че на Марс някога е имало течаща вода, която е била отговорна за формирането на долините и каньоните на планетата.
Но намирането на течаща вода на открито на студената и на пръв поглед безплодна планета може да е предвестник за пробив в търсенето на живот там.
Чрез снимки на апарата „Марс Риконъсънс Орбитър“, който изследва Червената планета от орбита, изследователите са установили следи от хидратирани минерали и мистериозни тъмни линии по хълмовете на планетата. Учените са наблюдавали, че тези линии се движат на приливи и отливи във времето. През по-топлите сезони тъмните ивици „се стичат“ надолу по склоновете и избледняват през по-студените.
Тези ивици са били засечени на няколко места по повърхността на планетата, когато температурата на нея е повече от -23 градуса по Целзий и изчезват при по-студено време.
„Нашата работа на Марс беше да „следваме водата“ , търсейки живот във Вселената и сега имаме убедителни научни данни, които потвърждават това, което сме предполагали от дълго време“, каза Джон Грунсфелд, ръководител на научния отдел в НАСА. „Това е значително развитие (на въпроса), тъй като изглежда, че потвърждава това, че вода – макар и солена – днес тече по повърхността на Марс“, допълни той в съобщение, публикувано на сайта на космическа агенция.
Новооткритите от НАСА хидратирани соли по хълмовете на планетата водят до намаляване на точката на замръзване на течната солена вода, също както тук на Земята посоляваме пътищата при студено време. Според учените е възможно да има близки до повърхността подземни потоци с достатъчно вода, която излиза на повърхността.
Сред другите новини, свързани с водата на Червената планета са и откритите следи от древни езера на нейната повърхност. "Данните от марсохода („Кюриосити“) дават основание да се каже, че преди около 3,8-3,3 милиарда години на Марс дълго време е имало езера и реки", казва Ешуин Васанада от лабораторията на НАСА за изследване на Марс.
Нов човекоподобен вид запълва празнините в човешката еволюция
През септември екип от учени откриха останките на нов човекоподобен вид в гробница, разположена дълбоко в пещерна система в Южна Африка.
Откритието на скелетите от 15 части е най-голямото по рода си на територията на Африка, пише Би Би Си. Според изследователите то ще промени възприемането на човешките предшественици, като от съществено значение е и фактът, че новооткритият човекоподобен вид най-вероятно е бил способен на ритуални действия.
Видът, наречен „наледи“ (naledi), е класифициран в биологичния вид Homo, към който принадлежи и съвременният човек.
Все още не е ясно колко отдавна е живял новият член на човешкия вид, но според водещия учен на изследването проф. Лий Бергер не е изключено създанията да са обитавали Африка преди 3 млн. години и да са сред едни от първите от човешкия вид. Според него „наледи“ може да се окаже мост между по-примитивните двукраки, обитавали земята, и съвременните хора.
Homo naledi не прилича на нито един вид от вече откритите в Африка. Той притежава малък мозък – приблизително сходен с този на горилите, както и примитивен таз и рамена. Той обаче е причислен към човешкия род заради своята развита форма на черепа, относително малките зъби, характерните дълги крака и стъпала, сходни с тези на днешния човек.
Учените също така смятат, че местата, на които са открити скелетите са гробници. По всяка вероятност представителите на вида „наледи“ са погребвали умрелите дълбоко в пещерите и са ги полагали в гробници, което най-вероятно е било практика от поколения.
Ако това се окаже вярно, то би означавало, че новият вид е способен на ритуални действия и най-вероятно на символично мислене – нещо, което се предполагаше за възможно при по-скорошни човешки представители, датирани от последните 200 000 години
Според проф. Бергер откритието на създание с подобна комбинация от съвременни и примитивни черти трябва да накара учените да преосмислят дефиницията на човешкото същество.
Нови детайлни снимки на Плутон разкриха планетата така, както не сме си я представяли
Тази година сондата "Ню хърайзънс" завърши пътешествието си до Плутон, което й отне повече от 9 години. Като резултат от него до земята достигнаха невиждани до сега гледки от планетата джудже, които разкриха необичайна факти за нея.
Една от последните информации, представени от НАСА, е, че небето на Плутон, както това на Земята, е синьо. Според получените данни от сондата в атмосферата на Плутон се наблюдава синя мъглявина, която стои като ореол на фона на черното космическо пространство.
Според изследователите този ефект се дължи на присъствието в атмосферата на органични частици. Сами по себе си тези частици са сиви или червени, но техният размер прави възможно отразяването на слънчевата светлина така, че при наблюдаване на атмосферата Плутон тя изглежда синя.
Освен това сондата е открила на повърхността на Плутон малки площи, покрити с лед. На снимките замръзналите водни площи са изобразени в червено. Учените се опитват да разберат каква може да е причината за такъв необичаен цвят на замръзнала вода.
Снимките от Плутон разкриват кристалночисти гледки на планини, кратери и гладки ледени полета.
„Приближените изображения на разнообразния терен на Плутон ни показват възможностите на роботизираните планетарни изследователи да връщат интригуващи данни на учените на Земята,” заяви Джон Грунсфелд, който е ръководител на научния отдел в НАСА.
Снимките показват и голямо разнообразие от образувания – от планини през пясъчни дюни до късове замръзнал лед.
„Виждаме разнообразие от земни форми и сложни процеси, които надминават всичко, което сме откривали в Слънчевата система досега”, коментира ученият Алън Стърн от „Саутуест рисърч инститют” в Колорадо.
През по-голямата част от пътуването “Нови хоризонти“ хибернираше, за да спести енергия и разходи и да се вмести в бюджета от 720 млн. долара за изследвания.
Апаратът няма възможност да влезе в орбита около планетата, така че най-важната част от пътешествието му продължи едва 30 минути, в които апаратът направи множество снимки на планетата джудже.
Корабът беше изстрелян през януари 2006 година. Година по-късно той мина покрай Юпитер на рекордно близко разстояние от 2,3 милиона километра, предавайки на Земята ценна информация за атмосферата и магнитосферата на планетата, а също и данни за нейните спътници. След това апаратът продължи космическото си пътешествие в "спящ режим", за да съхрани възможностите на намиращата се на борда му апаратура.
Системата за пренареждане на гени CRISPR/Cas9 дава нови възможности за лекуване на генетични болести
През изминалата година микробиолозите усъвършенстваха допълнително системата за пренареждане на гени CRISPR, с което пренареждането на човешки гени става още по-бързо.
CRISPR позволява на учените да пренареждат гени с безпрецедентна прецизност и ефективност. И въпреки че методът е известен от няколко години през този април той доби нова популярност, след като китайски учени обявиха, че са приложили CRISPR/Cas9, както е официалното име на системата, на човешки ембриони, които не се развиват в плод, намеквайки за потенциала й да лекува генетични заболявания.
Според някои критици на манипулирането на човешки ембриони, дори за изследователски цели, това е хлъзгав наклон, който може да доведе до генетично-усъвършенствани "дизайнерски бебета", които биха могли да бъдат проектирани с желаните черти като интелигентност или физически дадености.
CRISPR обаче не е нещо изобретено от човека. Системата всъщност е древен защитен механизъм, който може да бъде открит в множество бактерии.
Тя работи по следния начин: една поредица ДНК може да се повтаря множество пъти като между всяко повторение има уникална връзка. Учените наричат тази необичайна конфигурация „скупчени редовно застъпени кратки палиндромни повторения“ или накратко от английски CRISPR.
В последствие изследователите са установила, че уникалната връзка между повторенията отговаря на ДНК-то на определени вируси, които консумират бактерии. Оказва се, че CRISPR може да разпознае и победи опасните вируси.
Втората част от механизма за разместване на гени е сбор от ензими, наречени Cas, които могат да изрязват ДНК. Има няколко известни ензима от вида Cas, но най-популярният е Cas9. Той идва от т. нар. бактерии Streptococcus pyogenes, вид стрептококи, пише сайта gizmodo.com.
Наденицата и шунката водят до рак, обявиха официално от СЗО
Безспорно обаче едно от откритията с най-практическа насоченост за хората дойде не от космоса или от света на микробиологията, а от Световната здравна организация (СЗО). Според нея консумирането на наденица, шунка и други преработени меса може да доведе до развитието на рак на дебелото черво като подобен риск съществува и при ядене на червено месо.
Откритията са направени на базата на данни от 800 изследвания, обработени от Световната агенция за проучвания на рака (САПР), според които има „задоволителни доказателства, че употребата на преработено месо причинява рак на дебелото черво“.
В тази категория се включват меса, които са били осолени, подправени или пушени – хотдози, наденици, говеждо месо на клечка, сухо месо, консервирано месо или месни сосове.
„Като се има предвид големия брой хора, които консумират преработено месо, глобалното въздействие върху разпространението на рак е от обществено значение“, съобщиха в изявление от организацията.
Въпреки предупрежденията рискът отделен човек да се разболее от рак на дебелото черво заради преработено месо е статистически малък, но се увеличава паралелно с консумацията на продукта.
“Всеки 50 грама обработено месо, консумирано на ден, увеличава риска от рак на дебелото черво с 18%“, се казва в изявлението.
По отношение на червеното месо – говеждо, телешко, свинско, агнешко, овнешко, конско или от коза, изследването е открило „силни“ доказателства за причиняване на рак, но не достатъчни, за да го помести в същата категория с причинители на рак като цигарения дим, азбеста и преработеното месо.
Червеното месо увеличава риска за развитие на рак не само на дебелото черво, но и на панкреаса и простата.
Според откритията на САПР близо 34 000 смъртни случаи в световен мащаб всяка година се дължат на хранителен режим, богат на преработено месо.
Производителите на месо от своя страна разкритикуваха откритията, обявявайки ги за неверни. От Северноамериканския институт за месни продукти заявиха, че САПР „са изопачили данните, за да осигурят специфичен резултат“.
Една от луните на Сатурн е опасана от световен океан
Нови наблюдения на една от луните на Сатурн – Енцелад, проведени чрез сондата „Касини“, установиха, че наскоро откритият океан под леда на този спътник покрива не част, а цялата площ на подземната „повърхност“ на планетата.
Това съобщи Лабораторията на реактивно движение на НАСА.
През 2005 г. „Касини“ откри на Енцелад струи от частици на воден лед и пара, които се изхвърляха в космическото пространство в близост до южния полюс. Това откритие постави пред учените въпроса за източника на таза пара и лед.
През следващите години, в рамките на допълнителните наблюдения с помощта на „Касини“, „Хабъл“ и други апарати, планетолозите откриха множество свидетелства в полза на това, че океанът под повърхността на Енцелад все пак съществува, но първите данни от наблюденията сочеха само това, че той присъства в района на южния полюс на планетата.
Матю Тискарено от Корнелския университет и неговите колеги са установили, че океанът на Енцелад покрива цялата повърхност на планета, отделяйки неговото твърдо ядро от леда и меките скали на повърхността.
Това откритие, както отбелязват астрономите, отново ги поставя пред старата загадка на Енцелад – как неговият океан успява да остане течен. По-рано те смятаха, че неговата вода се загрява в резултат на свиването и отпускането на пористото ядро на планетата под действието на привличането на Сатурн и друг спътник на планетата - Диона.
Тискарено и неговите колеги смятат, че мощността на тези приливни сили не е достатъчна, за да се поддържа световния океан на Енцелад в течен и дори топъл вид, за което говорят горещите гейзери на повърхността на тази планета.
Първи кутрета, заченати ин витро, растат в САЩ
През тази година един друг успех на науката стана факт. Първите кутрета в епруветка се родиха в САЩ след десетилетия на провалени опити. Това е голям успех на процедурата за оплождане ин витро при кучета.
Успехът на „ин витро кученцата“ ще даде възможност да се запазят кучешки породи, заплашени от изчезване и чрез генно инженерство да се елиминират наследствени кучешки болести.
Всичките 7 кученца от котилото, които се родиха през юли, са в добро здраве. Кутретата са смес от бийгъл, лабрадор и кокер и са се родили от общо 19 оплодени ембриона, имплантирани в тяхната майка. Неуспехите при кучетата с този вид процедура се обясняват с това, че при тях репродуктивните цикли са различни от тези на други бозайници. Кучетата страдат от над 350 наследствени болести. Това дава възможност да се изследват генетичните основи на тези болести и при човека, за да се търси лечение. Този успех може да даде възможности и в опитите за опазване на застрашени от изчезване диви животински видове.
ЦЕРН пусна отново Адронния колайдер
Европейската организация за ядрени изследвания (ЦЕРН) през април тази година пусна отново Големия адронен колайдер, две години след неговото спиране.
Колайдерът, който е най-големият в света ускорител на заредени частици, е спрян за извършване на модернизация. В последствие обаче възникнаха редица проблеми, които наложиха забавянето на неговото повторно пускане.
Една от целите на модернизацията на колайдера бе в повишаване на енергията на сблъскване на потоците протони от 8 на 13 тераелектронволта. Според учените такова равнище на енергия ще отвори нови възможности за изследванията.
На 21 март стана късо съединение в Големия адронен колайдер, което принуди работещите в ЦЕРН да отложат пускането му. Инцидентът стана в една от веригите на огромните електромагнити.
Машината представлява гигантска подземна пръстеновидна конструкция под френско-швейцарската граница в близост до Женева и включва 27-километров тунел, в който се сблъскват милиарди протони с високи скорости и създават най-различни елементарни частици.
Рестартирането на ускорителя предизвиква голямо вълнение в научната общност. Колайдерът, още при първата си фаза на изследванията, вече потвърди съществуването на частицата "бозона на Хигс".
Изследователите се надяват да направят пробив в разгадаването на други загадки на Вселената през втората оперативна фаза на уникалната машина.
Нобелите през 2015 г. за химия, физика и медицина отидоха при...
Нобеловата награда за физиология или медицина за 2015 г. отиде при две научни разработки. Първите двама носители на отличието са Уилям С. Кемпбъл и Сатоши Омура за техните открития, свързани с нова терапия срещу инфекции, причинени от кръгли червеи. Другият носител на отличието е Йоуйоу Ту за откритията й за нова методи за повлияване на малария.
Кемпбъл и Омура откриха ново лекарство, наречено „Авермектин“, резултатите от което „драстично намаляват разпространението на болестите речна слепота и елефантиаза. То показва ефективност и срещу редица други паразитни болести“, се казва в изявление на Нобеловия комитет.
Другият отличен е китайката Йоуйоу Ту, получава отличието заради откритието на лекарството „Артемизинин“, което значително намалява смъртността при болни от малария. Тя е основала своето проучване върху билки от традиционната китайска медицина.
„Двете открития снабдиха човечеството с мощни средства за борба с тези инвалидизиращи болести, които засягат стотици милиони хора годишно“, се казва в съобщението на Комитета.
Нобеловата награда за физика отиде при японеца Такааки Каджита и канадеца Артър Макдоналд за тяхното откритие на вибрациите на елементарната частица неутриното, които показват, че то има маса, съобщиха от шведската Кралска академия на науките.
Неутрино са леки неутрални частици, които се появяват като резултат от ядрена реакция, същият процес, който кара слънцето да свети.
За тяхното съществуване беше предположено за първи път през 1930 г., но то бе потвърдено чак през 50-те години, когато ядрените реактори започнаха да произвеждат множество такива частици.
Първоначално за неутриното се смяташе, че няма маса, но по-нататъшни експерименти, проведени паралелно от екипите на Каджита и Макдоналд показаха, че това не е вярно.
Много частици неутрино, „изстреляни“ от слънцето, вибрират при движението си и се превръщат в сродни на тях части, наречени муон-неутрино и тау-неутрино. Според законите на физиката подобна промяна може да настъпи, само ако неутрино има маса.
„Това е от основополагащо значение за физиката на частиците и за нашето разбиране на Вселената“, заявиха от Нобеловия комитет. „Експериментите... разкриха първата очевидна пукнатина в Стандартния модел. Стана очевидно, че Стандартният модел не може да е всеобхватна теория за това как функционират основните съставни части на Вселената“, казаха още от Комитета.
Нобеловата награда за химия тази година също получиха трима учени – шведът Томас Линдал, американецът Пол Модрих и Азиз Санкар от американо-турски произход, за тяхното общо изследване върху механизмите за възстановяване на ДНК.
Тримата получават престижното отличие заради откритието им за това как тялото успява да възстанови мутации на ДНК, които могат да причинят болести и се отразяват на стареенето, заявиха от Нобеловия комитет.
„Тяхната работа категорично допринесе за разбирането на това как функционират живите клетки, като също така осигури познания за молекулярните причини за няколко наследствени болести и за механизмите зад развитието на рака и остаряването“, съобщиха още от там.
Когато клетките се делят молекулярни механизми се стремят да възпроизведат генетичния код перфектно, но понякога се появяват случайни грешки, които могат да причинят смърт на дъщерната клетка или да увредят правилното й функциониране. ДНК също така може да бъде повредено от силна светлина и от други фактори на околната среда.
Въпреки това обаче има група протеини – молекулярен комплект за поправки, чиято цел е именно да наблюдават този процес. Те проверяват кода и „ремонтират“ грешките.
„Основното проучване, проведено от лауреатите на наградата за химия през 2015 г. не само задълбочиха нашите познания за това как функционираме, но може да доведе и до развитието на животоспасяващо лечение“, казаха още от комитета.
