10 найрезонансніших наукових відкриттів 2019 року

Mind пропонує згадати найяскравіші наукові відкриття, які приголомшили світ у році, що минув.

Березень 2019: антропологи представили людям їх нових предків

До генеалогічного дерева сучасних людей належать недавно ідентифіковані види – карликова лусонска людина і відносно висока денисівська людина, що жили понад 50 000 років тому. Ці відкриття змушують по-новому поглянути на гіпотезу про еволюцію людини. Цілком ймовірно, що в процесі свого формування люди черпали генетичну інформацію від близько пов'язаних видів: європеоїди – від неандертальців, а монголоїди і американські індіанці – від денисівців.

«Завдяки відкриттю денисівців ми змогли побачити, що гібридизація зробила вклад у походження нас самих... Світ був генетично складним у період від 50 000 до 100 000 років тому. Три або чотири різних види людей, включаючи денисівців, схрещувалися між собою впродовж цього періоду», – пише Sciencenews.org.

Фрагменти кісток людини лусонської були знайдені в печерах Філіппін у 2007, 2011 і 2015 роках. А про денисівців світ вперше дізнався у 2010 році, коли генетична експертиза знайденої у сибірській Денисівській печері фаланги пальця показала, що вона належить окремому виду людини – не сапієнс і не неандертальцю.

Шокуюче дослідження про зв'язок денисівців із сучасними людьми було презентовано в березні 2019 року на зборах Американської асоціації фізичних антропологів. Порівнявши геноми 161 жителя Індонезії та Гвінеї, вчені знайшли свідчення того, що предки деяких з них схрещувалися з денисівцями порівняно недавно – 15 000–30 000 років тому – і завдяки цьому передали своїм нащадкам декілька корисних генів, що захищають від аутоімунних захворювань.

Квітень 2019: астрономи показали перший реальний знімок чорної діри

Саме собою це розмите, помаранчеве, схоже на бублик зображення навряд чи може когось вразити. Не здивувало воно і вчених, бо цілком зійшлося з безліччю комп'ютерних симуляцій чорних дір і підтвердило наявне уявлення про них. Вражає не знімок, а історія, що стоїть за ним: понад 200 вчених з усього світу скооперувалися, отримали і опрацювали гігантський масив даних та зробили те, що раніше вважалося неможливим, – отримали реальний знімок чорної діри, а точніше її тіні, яка «відкидається» на диск, що світиться, з перегрітого газу і пилу.

Відповідно до теорії відносності Альберта Ейнштейна, чорні діри – це області простору-часу з таким сильним гравітаційним тяжінням, що покинути їх не можуть навіть об'єкти, які рухаються зі швидкістю світла, у тому числі кванти самого світла. Все, що наблизиться до чорної діри, буде затягнуте в неї і вже не зможе вирватися назад. Однак чорні діри, володіючи величезними масами, що у мільйони і мільярди разів перевищують масу Сонця, не настільки великі в розмірах, щоб сучасні телескопи поодинці могли їх розглянути.

Аби отримати зображення чорної діри, вчені об'єднали в одну глобальну мережу вісім найпотужніших радіотелескопів, розташованих по всій планеті, і протягом семи днів у квітні 2017-го вони були спрямовані в центр галактики Messier 87. У результаті Земля фактично перетворилася на єдину велику телескопічну тарілку. Разом вони зібрали 5 петабайт даних, що еквівалентно mp3-файлу довжиною в 5000 років. Лабораторії в Німеччині і США витратили півтора року, щоб відкалібрувати і перевірити ще раз цей гігантський обсяг інформації та перетворити його на підсумкове зображення чорної діри, презентоване у квітні 2019 року.

Червень 2019: робототехніки створили руку, керовану розумом

На основі неінвазивного інтерфейсу «мозок – комп'ютер» дослідники університету Карнегі – Меллона створили роботизовану руку, яка управляється виключно силою думки і здатна безперервно слідувати за курсором на екрані.

Раніше, як пояснюється на сайті університету, інтерфейс «мозок – комп'ютер» добре працював лише при використанні сигналів від мозкових імплантатів, для встановлення яких потрібна дуже складна, вартісна і ризикована для життя пацієнта хірургічна операція.

Сигнали від мозку без імплантів «брудні», і роботизовані пристрої погано їх розуміють. Однак дослідники Карнегі – Меллона впевнені, що цю безпечну і економічну технологію вдасться вдосконалити, і вона не лише зможе допомогти паралізованим пацієнтам, а й отримає таке ж повсюдне застосування, як смартфони.

Липень 2019: кліматологи забили на сполох через танення Антарктиди і Гренландії

Дослідники клімату зробили монументальні й водночас досить тривожні вимірювання скорочення площі найбільших льодовиків Землі. Виявилося, що льоди тануть майже вшестеро швидше, ніж 20 років тому.

Так, у квітні з'явилося дослідження, яке показало, що Гренландія скидає в море в середньому по 286 млрд тонн льоду на рік. Обсяг її втрат 20 років тому складав 50 млрд тонн. Антарктида зараз втрачає в середньому 252 млрд тонн льоду на рік, тоді як в 1980-х – лише по 40 млрд тонн.

У липневому дослідженні, виконаному на замовлення аерокосмічного агентства NASA, кліматологи назвали льодовик Туейтса в західній частині Антарктиди непередбачуваною бомбою, що тане. Під льодовиком утворилася порожнеча, що загрожує його зруйнувати, а це порушить стабільність всієї Антарктиди. Якщо таке станеться, рівень світового океану може різко піднятися, в результаті можуть бути затоплені такі міста, як Венеція і Нью-Йорк.

Серпень 2019: медики навчилися ефективно лікувати еболу

Впродовж п'яти років слово «ебола» наводило жах на людей у всьому світі. Через цю надзвичайно смертоносну лихоманку з 2014 року загинули тисячі людей у Західній Африці, до того ж існувала загроза її поширення на інші континенти.

У серпні 2019 року з'явилися хороші новини. Медики, які борються з епідемією еболи в Демократичній Республіці Конго, повідомили про успішне тестування двох препаратів REGN-EB3 і mAb-114. За твердженням працюючого в конголезькій столиці Кіншасі дослідника інфекційних хвороб Сабує Мулангу, за допомогою цих ліків вдається врятувати понад 90% заражених еболою людей, які звернулися за допомогою на ранніх стадіях хвороби.

Як писав Mind, частина жителів Конго вважають еболу вигадкою і влаштовують криваві розправи над іноземними медиками.

Вересень 2019: NASA повідомило про знаходження води на екзопланеті

Вода на Марсі поки не виявлена, але вона знайшлася в атмосфері «суперземлі» K2-18b, що знаходиться на відстані в 110 світлових років від нас. Про це 11 вересня повідомило агентство NASA, назвавши K2-18b єдиною відомою екзопланетою, що має і сигнатури води в атмосфері, і температури, за яких вода може утримуватися в рідкому стані на її поверхні.

Вода – необхідна умова для наявності життя земного типу. Використавши космічний телескоп «Хаббл», дві команди астрономів з'ясували з імовірністю понад 99%, що у K2-18b у атмосфері є водяна пара в кількості, яку можна порівняти з відповідним показником на Землі або ще більше. При цьому температура на планеті приблизно на 20 градусів вище за земну, і це робить K2-18b потенційно придатною для життя.

Чи заселена K2-18b біологічними організмами, допоможе з'ясувати телескоп «Джеймс Уебб», який буде запущений у космос у 2021 році. Вчені сподіваються, що він зможе виявити в атмосфері далекої планети сліди азоту, кисню і метану і таким чином підтвердити її населеність.

Вересень 2019: геологи розповіли, як померли динозаври

У 2019 році спостерігався підвищений інтерес до загибелі динозаврів. У березні світові ЗМІ роздули сенсацію про знайдену в Північній Дакоті «братську могилу» риб і ссавців, нібито загиблих від величезного цунамі 65 млн років тому в день смерті динозаврів.

А наприкінці вересня понад 300 вчених опублікували серйозне дослідження під назвою «Перший день кайнозойської ери». За їхньою версією, у день смерті динозаврів з неба звалився величезний – від 11 до 80 км у діаметрі – астероїд, залишивши в місці свого падіння на півострові Юкатан у Мексиці кратер Чиксулуб діаметром 180 км і підвищений вміст іридію.

Дослідивши кратер і навколишню місцевість, вчені дійшли висновку, що динозаври вимерли не від цунамі, а від темряви і холоду. У місці падіння астероїда земля розплавилася, і стався викид щонайменше 100 млрд тонн сірки в атмосферу. В результаті температура на всій поверхні Землі знизилася на 20 градусів, і холодний період тривав близько 30 років. До того ж в атмосфері поширилися трильйони тонн попелу та сажі, через що планету надовго вкрив густий смог.

Жовтень 2019: Google оголосила про досягнення «квантової переваги»

Представники інтернет-гіганта Google 23 жовтня опублікували в журналі Nature твердження про те, що досягли «квантової переваги». За 200 секунд їх квантовий процесор Sycamore, що складається з 53 кубітів, нібито зміг вирішити задачу, на яку в класичного суперкомп'ютера пішло б 10 000 років.

Розробники Google назвали цей результат важливим «миляним каменем» на шляху до повноцінних квантових обчислень. Однак компанія IBM, що створює власний квантовий комп'ютер, поставила під сумнів заяву конкурентів. Фахівці IBM вважають, що з тестовим завданням, яке вирішував процесор Sycamore, звичайний комп'ютер зміг би впоратися не за 10 000 років, а за 2,5 дня і отримати більш точний результат.

Листопад 2019: у США епідемію смертей від вейпінга пояснили вітаміном Е

У західних ЗМІ величезний резонанс викликала серія загадкових легеневих хвороб та смертей від вейпінга, який вважався безпечною альтернативою паління тютюну. Цього року любителі електронних сигарет почали масово звертатися в клініки зі скаргами на біль у грудній клітці, брак повітря і утруднене дихання.

Для нової недуги в США був введений термін «вейпінг-асоційована травма легенів» (VALI). До грудня Штати офіційно зареєстрували понад 2300 осіб з такою травмою. У квітні від VALI помер перший пацієнт, а до кінця року – ще 47 американців. Визначити причину смертей виявилося непросто, оскільки хворі люди курили абсолютно різні суміші, як заборонені, так дозволені.

У листопаді американський Центр з контролю і профілактики захворювань оголосив, що знайдено сполучну ланку між постраждалими від вейпінга. Ймовірною причиною загадкового ураження легень курців був названий ацетат вітаміну Е – безпечна речовина, яка при нагріванні в електронних сигаретах ставала токсичною.

Грудень 2019: генетики показали химеру свині та мавпи

Китайські вчені вводили стовбурові клітини макак-крабоїдів у ембріони свиней, а потім сурогатні свиноматки, яким були імплантовані ці ембріони, народили живих химер – істот, що складаються з різнорідних клітин. На початку грудня в журналі New Scientist були опубліковані фотографії цих перших у світі повноцінних свіномакак.

Їх поява, можливо, наблизила світ до вирощування всередині тварин людських органів для трансплантації. Як пише New Scientist, ця ж команда вчених раніше намагалася створити химеру людини і свині, але з етичних міркувань приховує результати цих експериментів і переключилася на приматів.

Прорив у вирощуванні органів всередині свиней поки що вельми скромний. У народжених поросят органи (серце, легені, селезінка, печінка і шкіра) містять клітини приматів, але в дуже малій кількості: між однією на 1000 і однією на 10 000. До того ж майже всі химери загинули. З 4000 імплантованих у свиноматок зародків народилося лише 10 живих особин, вісім з яких не прожили й тижня.