10 самых резонансных научных открытий 2019 года

Mind предлагает вспомнить самые яркие научные открытия, которые потрясли мир в прошлом году.

Март 2019: антропологи представили людям их новых предков

К генеалогическому дереву современных людей принадлежат недавно идентифицированные виды – карликовый лусонский человек и относительно высокий денисовский человек, жившие более 50 000 лет назад. Эти открытия заставляют по-новому взглянуть на гипотезу об эволюции человека. По всей вероятности, в процессе своего формирования люди черпали генетическую информацию от близко связанных видов: европеоиды – от неандертальцев, а монголоиды и американские индейцы – от денисовцев.

«Благодаря открытию денисовцев, мы смогли увидеть, что гибридизация внесла вклад в происхождение нас самих… Мир был генетически сложным в период от 50 000 до 100 000 лет назад. Три или четыре различных вида людей, включая денисовцев, скрещивались между собой на протяжение этого периода», – пишет Sciencenews.org.

Фрагменты костей человека лусонского были найдены в пещерах Филиппин в 2007, 2011 и 2015 годах. А о денисовцах мир впервые узнал в 2010 году, когда генетическая экспертиза найденной в сибирской Денисовской пещере фаланги пальца показала, что она принадлежит отдельному виду человека – не сапиенсу и не неандертальцу.

Шокирующее исследование о связи денисовцев с современными людьми было презентовано в марте 2019 года на собрании Американской ассоциации физических антропологов. Сравнив геномы 161 жителя Индонезии и Гвинеи, ученые нашли свидетельства того, что предки некоторых из них скрещивались с денисовцами сравнительно недавно – 15 000–30 000 лет назад – и благодаря этому передали своим потомкам несколько полезных генов, защищающих от аутоимунных заболеваний.

Апрель 2019: астрономы показали первый реальный снимок черной дыры

Само по себе это размытое, оранжевое, похожее на бублик изображение вряд ли может кого-то впечатлить. Не удивило оно и ученых, так как в точности сошлось со множеством компьютерных симуляций черных дыр и подтвердило существовавшее представление о них. Поражает не снимок, а стоящая за ним история, как свыше 200 ученых со всего мира скооперировались, получили и обработали гигантский массив данных, и сделали то, что раньше считалось невозможным, – получили реальный снимок черной дыры, а точнее ее тени, «отбрасываемой» на светящийся диск из перегретого газа и пыли.

Согласно теории относительности Альберта Эйнштейна, черные дыры – это области пространства-времени с настолько сильным гравитационным притяжением, что покинуть их не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Все, что приблизится к черной дыре, будет затянуто в нее и уже не сможет вырваться обратно. Однако черные дыры, обладая огромными массами, в миллионы и миллиарды раз превышающими массу Солнца, не настолько велики в размерах, чтобы современные телескопы в одиночку могли их рассмотреть.

Чтобы получить изображение черной дыры, ученые объединили в одну глобальную сеть восемь мощнейших радиотелескопов, расположенных по всей планете, и в течение семи дней в апреле 2017 года они были направлены в центр галактики Messier 87. В результате Земля фактически превратилась в единую большую телескопическую тарелку. Вместе они собрали 5 петабайт данных, что эквивалентно mp3-файлу длиной в 5000 лет. Лаборатории в Германии и США потратили полтора года, чтобы откалибровать и перепроверить этот гигантский объем информации и преобразовать его в итоговое изображение черной дыры, презентованное в апреле 2019 года.

Июнь 2019: робототехники создали руку, управляемую разумом

На основе неинвазивного интерфейса «мозг – компьютер» исследователи университета Карнеги – Меллона создали роботизированную руку, которая управляется исключительно силой мысли и способна непрерывно следовать за курсором на экране.

Ранее, как поясняется на сайте университета, интерфейс «мозг – компьютер» хорошо работал только при использовании сигналов от мозговых имплантатов, для установки которых требуется очень сложная, дорогая и рискованная для жизни пациента хирургическая операция.

Сигналы от мозга без имплантов «грязные», и роботизированные устройства плохо их понимают. Однако исследователи Карнеги – Меллона уверены, что эту безопасную и экономичную технологию удастся усовершенствовать, и она сможет помочь не только парализованным пациентам, но и получит такое же повсеместное применение, как смартфоны.

Июль 2019: климатологи забили тревогу из-за таяния Антарктиды и Гренландии

Исследователи климата сделали монументальные и вместе с тем весьма тревожные измерения сокращения площади крупнейших ледников Земли. Оказалось, что льды тают почти в шесть раз быстрее, чем 20 лет назад.

Так, в апреле появилось исследование, показавшее, что Гренландия сбрасывает в море в среднем по 286 млрд тонн льда в год. Объем ее потерь 20 лет назад составлял 50 млрд тонн. Антарктида сейчас теряет в среднем 252 млрд тонн льда в год, тогда как в 1980-х – лишь по 40 млрд тонн.

В июльском исследовании, выполненном по заказу аэрокосмического агентства NASA, климатологи назвали ледник Туэйтса в западной части Антарктиды непредсказуемой тающей бомбой. Под ледником образовалась пустота, угрожающая его разрушить, а это нарушит стабильность всей Антарктиды. Если такое произойдет, уровень мирового океана может резко подняться, в результате могут быть затоплены такие города, как Венеция и Нью-Йорк.

Август 2019: медики научились эффективно лечить эболу

В течение пяти лет слово «эбола» наводило ужас на людей во всем мире. Эта чрезвычайно смертоносная лихорадка с 2014 года выкашивали тысячи людей в Западной Африке и угрожала распространиться на другие континенты.

В августе 2019 года появились хорошие новости. Медики, борющиеся с эпидемией эболы в Демократической Республике Конго, сообщили об успешном тестировании двух препаратов REGN-EB3 и mAb-114. По утверждению работающего в конголезской столице Киншасе исследователя инфекционных болезней Сабуе Мулангу, с помощью этих лекарств удается спасти свыше 90% зараженных эболой людей, обратившихся за помощью на ранних стадиях болезни.

Как писал Mind, часть жителей Конго считают эболу вымыслом и устраивают кровавые расправы над работающими на их территории иностранными медиками.

Сентябрь 2019: NASA сообщило о нахождении воды на экзопланете

Вода на Марсе пока не обнаружена, но она нашлась в атмосфере «суперземли» K2-18b, находящейся на расстоянии в 110 световых лет от нас. Об этом 11 сентября сообщило агентство NASA, назвав K2-18b единственной известной экзопланетой, имеющей и сигнатуры воды в атмосфере, и температуры, при которых вода может удерживаться в жидком состоянии на ее поверхности.

Вода – необходимое условие для наличия жизни земного типа. Использовав космический телескоп «Хаббл», две команды астрономов выяснили с вероятностью более 99%, что у K2-18b в атмосфере есть водяной пар в количестве сопоставимом с его показателем на Земле или более высоком. При этом температура на планете примерно на 20 градусов выше земной, и это делает K2-18b потенциально пригодной для жизни.

Заселена ли K2-18b биологическими организмами, поможет выяснить телескоп «Джеймс Уэбб», который будет запущен в космос в 2021 году. Ученые надеются, что он сможет обнаружить в атмосфере далекой планеты следы азота, кислорода и метана и таким образом подтвердить ее обитаемость.

Сентябрь 2019: геологи рассказали, как умерли динозавры

В 2019 году наблюдался повышенный интерес к гибели динозавров. В марте мировые СМИ раздули сенсацию о найденной в Северной Дакоте «братской могилы» рыб и млекопитающих, якобы погибших от громадного цунами 65 млн лет назад в день смерти динозавров.

А в конце сентября более 300 ученых опубликовали серьезное исследование под названием «Первый день кайнозойской эры». По их версии, в день смерти динозавров с неба рухнул огромный – от 11 до 80 км в диаметре – астероид, оставив в месте своего падения на полуострове Юкатан в Мексике кратер Чиксулуб диаметром 180 км и повышенное содержание иридия.

Исследовав кратер и окружающую местность, ученые сделали вывод, что динозавры вымерли не от цунами, а от темноты и холода. В месте падения астероида земля расплавилась, и произошел выброс по меньшей мере 100 млрд тонн серы в атмосферу. В результате температура на всей поверхности земли понизилась на 20 градусов, и холодный период длился около 30 лет. Вдобавок в атмосфере распространились триллионы тонн пепла и сажи, из-за чего планету надолго окутал густой смог.

Октябрь 2019: Google объявил о достижении «квантового превосходства»

Представители интернет-гиганта Google 23 октября опубликовали в журнале Nature утверждение о том, что достигли «квантового превосходства». За 200 секунд их квантовый процессор Sycamore, состоящий из 53 кубитов, якобы смог решить задачу, на которую у классического суперкомпьютера ушло бы 10 000 лет.

Разработчики Google назвали этот результат важным «мильным камнем» на пути к полноценным квантовым вычислениям. Однако компания IBM, создающая собственный квантовый компьютер, поставила под сомнение заявление конкурентов. Специалисты IBM считают, что с тестовой задачей, которую решал процессор Sycamore, обычный компьютер смог бы справиться не за 10 000 лет, а за 2,5 дня и получить более точный результат.

Ноябрь 2019: в США эпидемию смертей от вейпинга объяснили витамином Е

В западных СМИ огромный резонанс вызвала серия загадочных легочных болезней и смертей от вейпинга, считавшегося безопасной альтернативой курению табака. В этом году любители электронных сигарет принялись массово обращаться в клиники с жалобами на боль в грудной клетке, нехватку воздуха и затрудненное дыхание.

Для нового недуга в США был введен термин «вейпинг-ассоциированная травма легких» (VALI). К декабрю Штаты официально зарегистрировали свыше 2300 человек с такой травмой. В апреле от VALI умер первый пациент, а к концу года – еще 47 американцев. Определить причину смертей оказалось непросто, поскольку заболевшие люди курили абсолютно разные смеси, как запрещенные, так разрешенные.

В ноябре американский Центр по контролю и профилактике заболеваний объявил, что найдено связующее звено между пострадавшими от вейпинга. Вероятной причиной загадочного поражения легких курильщиков был назван ацетат витамина Е – безопасное вещество, которое при нагревании в электронных сигаретах становилось токсичным.

Декабрь 2019: генетики показали химеру свиньи и обезьяны

Китайские ученые вводили стволовые клетки макак-крабоедов в эмбрионы свиней, а затем суррогатные свиноматки, которым были имплантированы эти эмбрионы, родили живых химер – существ, состоящих из разнородных клеток. В начале декабря в журнале New Scientist были опубликованы фотографии этих первых в мире полноценных свиномакак.

Их появление, возможно, приблизило мир к выращиванию внутри животных человеческих органов для трансплантации. Как пишет New Scientist, эта же команда ученых ранее пыталась создать химеру человека и свиньи, но по этическим соображениям засекретила результаты этих экспериментов и переключилась на приматов.

Прорыв в выращивании органов внутри свиней пока что весьма скромен. У родившихся поросят органы (сердце, легкие, селезенка, печень и кожа) содержат клетки приматов, но в очень малом количестве: между одной на 1000 и одной на 10 000. К тому же почти все химеры погибли. Из 4000 имплантированных в свиноматок зародышей родилось только 10 живых особей, восемь из которых не прожили и неделю.