Новини науки. 16-22 липня
Сьогодні у нас багато новин зі світу медицини і біології. За тиждень накопичилося також багато сенсаційних новин і у фізиці, але, перш ніж розповісти про них, ми вирішили перевірити їх правдивість. Чесно кажучи, наука настільки швидко просувається вперед, що навіть дрижаки беруть від того, що готує нам прийдешній тиждень.
Приємного читання!
Астрономія
• Астрономи знайшли унікальне скупчення галактик
Indian astronomers discover supercluster of galaxies, name it ‘Saraswati’
Популярна модель еволюції Всесвіту передбачає, що порівняно невеликі структури, такі як галактики, збираються у більші структури. Більшість форм цієї моделі не пророкують існування великих структур. За думкою авторів дослідження, відкриття таких скупчень як Сарасваті (надзвичайно великих структур), таким чином, змушують астрономів переосмислити популярні теорії про те, як всесвіт отримав свою поточну форму.
Надскупчення є ланцюжком галактик і скупчень галактик, пов’язаних під дією сили тяжіння. Сарасваті – один із найбільших подібних об’єктів у Всесвіті – це скупчення простягається в космічному просторі на 600 млн світлових років. Маса Сарасваті може становити 20 квадрильйонів мас Сонця. До величезного зоряного кластеру входить 43 галактики із середньою величиною близько 250 тисяч світлових років кожна. Передбачається, що об’єкт виник приблизно чотири мільярди років тому.
Археологія
• Нові знахідки перевертають уявлення про перших австралійців
Human occupation of northern Australia by 65,000 years ago
Таких висновків археологи дійшли, коли відкопали у гроті на Північній території складні артефакти. Серед них – одні з найстаріших у світі кам’яні сокири і охрові олівці, які, на думку науковців, використовували для мистецьких розписів.
З цього випливає багато важливих наслідків у різних питаннях: від теорії африканського походження людини до вимирання мегафауни та власних уявлень аборигенів про те, як довго вони живуть на цій землі.
Одне з ключових питань теорії африканського походження, про яке досі точаться дебати, – коли саме африканці почали розселення по світу. Називаються дати між 60 і 100 тисяч років тому. Нове дослідження посуває найпізніший поріг цього розселення до 65 тисяч років тому.
Воно також підтверджує, що люди прийшли до Австралії раніше, ніж вимерла місцева мегафауна, зокрема, гігантські вомбати (дипротодони) та гігантські м’ясоїдні варани (мегаланії).
Біологія
• Вчені з’ясували, яка з істот на Землі переживе всіх до «кінця світу»…
These ‘Indestructible’ Animals Would Survive a Planet-Wide Apocalypse
Тихоходки останнім часом стали дуже популярними тваринками. Приблизно раз на два-три місяці маємо чергові повідомлення про дослідження цих дивних створінь.
Один із типів мікроскопічних безхребетних – тихоходки – виявився вельми адаптивним до тривалого перебування у відкритому космічному просторі. Більш того, ці далекі «родичі» раків і комах чудово «проводили час» в умовах повної невагомості, розмножувалися і були здатні виживати без їжі і води. У процесі вивчення їхніх генів було виявлено, що з 38000 понад 18% (а це понад 6500 ділянок ДНК) вони «запозичили» у інших організмів, таких як бактерії-екстремофіли, археї, навіть гриби і рослини. З’ясувалося також, що тихоходки виробляють «особливий» білок, який не дає їм загинути при опроміненні смертельною дозою радіації.
• Google випустить мільйони стерильних комарів для боротьби зі смертельними вірусами
Google plans to end world’s biggest killer which claims 1 MILLION lives per year
Продовжуємо популярну тему генмодифікованих організмів. Минулого тижня ви мали змогу познайомитись із планами щодо капустяної молі, а сьогоднішня новина – про боротьбу з москітами.
Випуск комарів є частиною проекту Debug Project – найбільшого американського дослідження, покликаного випустити комарів, інфікованих вірусом Волбакія, поширеного паразита, що відповідає за репродуктивну функцію.
Ідея полягає в тому, щоб випускати заражених лабораторно комарів у природу. Вони будуть спаровуватися з дикими самками, проте яйця вилуплюватися від таких «пар» не будуть. Це, у свою чергу, призведе до загального зниження популяції комарів у майбутньому. Вчені планують випускати по мільйону комарів щотижня протягом 20 тижнів.
• Вчені з’ясували, що собаки доброзичливі аж на генетичному рівні
What makes dogs so friendly? Study finds genetic link to super-outgoing people
Порівняння поведінки собак та вирощених в неволі вовків показало, що перші воліють довше взаємодіяти з людьми та зазвичай приязні як зі знайомими, так і незнайомими homo sapiens. Домашні вовки ж, хоч і не агресивні, але судячи з усього, не отримують особливого задоволення від людської компанії. Раніше ідентифікували ген, який частіше мутує в собак, ніж у вовків – можливо, саме через одомашнення. Схожа мутація спостерігається у людей, які народилися з синдромом Вільямса. Люди з цим синдромом, як правило, особливо товариські і доброзичливі, що змушує дослідників підозрювати, що ці генетичні зміни можуть відповідати за дружелюбність як у людей, так і у собак. Вчені поєднали результати поведінкових тестів із генетичними даними та виявили кілька мутацій, які, мабуть, пов’язані з доброзичливим характером собак. Дві з них можуть впливати на функції генів GTF2I і GTF2IRD1, які виробляють білки, відповідальні за включення і виключення інших генів. Тварини з такими мутаціями звертають більше уваги на людей, ніж ті, у кого вони відсутні.
• Біологи вперше повернули до життя заморожений ембріон
How to cryopreserve fish embryos and bring them back to life
Американські біологи вперше змогли заморозити і розморозити ембріон риби-зебри, що відкриває дорогу для збереження вимираючих видів і створення нових способів боротьби з безпліддям. Незважаючи на величезні успіхи в заморожуванні стовбурових і статевих клітин, учені вже більше 60 років безуспішно б’ються над проблемою заморожування ембріонів риб і інших хребетних істот. Цьому заважали і великі розміри ембріонів, і те, що їх клітини потрібно заповнювати спеціальними молекулами-«антифризами», багато з яких є токсичними. Виявилося, що заморожені органи можна повертати до життя і звільняти від кайданів льоду за допомогою особливих наночастинок, що нагріваються до надвисоких температур при опроміненні лазером. Ці наночастинки поглинають світло або мікрохвильове випромінювання і перетворюють їх у тепло, рівномірно розподіляючи його по замороженому біовзірцю і запобігаючи появі тріщин і розколів.
• Круки виявились такими ж розумними, як і чотирирічні діти і дорослі примати
Ravens can plan for future as well as 4-year-old children can
Планування майбутніх подій потребує використання довготривалої пам’яті для очікування компенсації або винагороди. Довгий час вважалось, що це унікальна риса, яка притаманна лише людині. Діти починають демонструвати такі здібності, коли їм виповнюється чотири роки. Дослідження підтвердили аналогічну здатність у круків. Більш детально про сутність експерименту читайте за посиланням.
• Вчені назвали 5 надрозумних тварин, яких часто недооцінюють
Ravens Have Planning Capabilities: Here Are Other Animals With Incredible Abilities
До списку тварин-розумників увійшли круки, білки, свині, восьминоги і слони.
Дослідники швецького Університету Лунда виявили, що ворони можуть планувати майбутнє поза їхнім безпосереднім баченням сенсорного контексту. Науковці також встановили, що ці тварини здатні до самоконтролю.
Білки потрапили до списку завдяки своїй здатності пам’ятати місцезнаходження тисяч горіхів, які вони ховають в деревах. Вони також мають здатність дурити ворогів, прикидаючись перед ними, що вони ховають горіхи, хоча насправді їхня здобич знаходиться в іншому місці.
Достатньо розумними виявилися і свині, які, зокрема,здатні вивчити концепцію дзеркальних відображень всього за кілька годин у віці 6 тижнів. Вони також можуть проявляти емпатію, розуміти емоції, вирішувати головоломки, вивчати просту мову символів і навіть мати кращих друзів.
За думкою авторів дослідження, восьминоги настільки розумні, що це майже моторошно. Крім того факту, що вони можуть фізично маніпулювати своїми м’якими тілами, щоб відкрити банки, у них дуже розвинутий інтелект. Також з’ясувалися, що ці істоти здатні фактично переписувати свою ДНК, щоб адаптуватися до навколишнього середовища.
До п’ятірки увійшли слони, чиї мізки є найбільшими серед наземних тварин, причому їхня мозкова кора має стільки ж нейронів, скільки й мозок людини. Вони усвідомлюють власне існування та можуть розпізнавати себе в дзеркалах. Вони є соціальними тваринами, які можуть спілкуватися один з одним з використанням сейсмічних сигналів.
Фізика
• Фізики виявили найшвидший об’єкт на Землі
Imaging of super-fast dynamics and flow instabilities of superconducting vortices
Вчені вперше отримали змогу сфотографувати воронки всередині надпровідників і виявили, що вони пересуваються з гігантською швидкістю – близько 70 тисяч кілометрів на годину, що виявилось найбільшою швидкістю з будь-яких об’єктів на Землі.
Квантовий характер цих вихорів, а також їх стабільність і передбачуваність здавна привертають увагу фізиків, які намагаються створити квантові або світлові комп’ютери.
Вчені з Ізраїлю, України (!!!) та США отримали перші в світі фото подібних вихорів, які виникають всередині надпровідників, і розкрили їх надзвичайні властивості, що змусили сумніватися майже в усіх теоріях, що описують поведінку квантових структур.
• На Землі виявлена квантова аномалія, яка існувала після Великого Вибуху
Experimental signatures of the mixed axial–gravitational anomaly in the Weyl semimetal NbP
Мир класичної фізики підпорядковується законам збереження енергії, за якими в замкнутій системі не може змінюватися кількість енергії і маси, хоча може змінюватися форма. Але такі види матерії, як QGP, можуть проявляти квантові ефекти, що йдуть усупереч з цими законами. Вважалося, що такі екзотичні матеріали могли існувати після Великого Вибуху або у прискорювачах часток високих енергій. Але тепер вчені описали подібний квантовий ефект в нещодавно виявлених напівметалах Вейля.
Медицина
• Елованоїди – світле майбутнє нейропротекції
Це дослідження розкриває біохімічні механізми процесу захисту клітин від загрозливого ушкодження. Виявлено новий клас медіаторів (біохімічних тригерів) які назвали елованоїдами (ELVs). Це біологічно активні сигнальні речовини на основі омега-3 жирних кислот, які вивільнюються внаслідок клітинних ушкоджень. Це відкриття – перше свідоцтво існування елованоїдів, яке показало їх важливу роль у захисті і підтриманні ретинального пігментного епітелію, а також виживанні фоторецепторної клітини. Наявною є і практична реалізація цього відкриття – вирішення питань щодо захворювання сітківки ока.
• Виявили новий онкомаркер і винайшли прилади для неінвазивної діагностики раку
Detection of early pancreatic ductal adenocarcinoma with thrombospondin-2 and CA19-9 blood markers
Для того щоб лікування раку було якомога ефективнішим, необхідне раннє діагностування цього захворювання. На жаль, до цього дня немає універсального засобу виявити онкологічне захворювання на ранній стадії. Але вчені дедалі частіше публікують дослідження по конкретних видах раку, які дозволяють його виявити достатньо рано.
Американські вчені виявили працюючий маркер раку підшлункової залози, який дозволить виявляти цю агресивну форму захворювання на ранніх стадіях. А інша команда створила прилад, який може точно вирахувати кількість пухлинних клітин у крові, а також дешево і без ускладнень слідкувати за прогресом у лікуванні.
• Генна інженерія дозволила вилікувати спадкову сліпоту
Blind British man in world’s first operation to deliver modified DNA to his eyes
У чоловіка зі спадковою хворобою, що викликає сліпоту, було взято генетичний матеріал, а згодом вчені перепрограмували ген, який спричинив хворобу. Після цього виправлення ДНК була введена в око за допомогою вірусу, який нешкідливий для людини. Пацієнт одужав. Подробиці за посиланням.
Технології
• Вчені спорядили бактерії пропелером для ефективного доправлення ліків
Вчені знайшли спосіб створити мікромотори для бактерій. Нова розробка буде дуже корисною в медицині, адже вона дозволить доставляти ліки навіть до найменшої цілі і лікувати, наприклад, пухлини концентрованим препаратом. Нові мікромотори прикріпляються безпосередньо на бактерію, виглядають як малесенький пропелер і вмикаються за допомогою світла.
• Вчені записали анімацію в ДНК за допомогою CRISPR і відтворили її
Scientists replay movie encoded in DNA
Вперше вдалося закодувати рухоме зображення в ДНК живих молекул. Ролик був досить примітивним, але важливо, що дослідники відтворили його прямо з ДНК.
Це важливий крок на шляху до створення «молекулярного рекордера», який колись зробить можливим доступ до архіву внутрішніх станів, через які пройшла клітина, що розвивається. Тепер молекула може зберігати не тільки генетичну інформацію, але і будь-яку іншу. За цією схемою клітини можуть бути індуковані для реєстрації будь-яких молекулярних подій у своєму власному геномі. Потім інформація може бути отримана шляхом секвенування геному таких клітин. Дослідники мали довести, що ДНК може використовуватися для кодування не тільки генетичної інформації, але і будь-якої іншої довільної послідовної інформації.
• Вчені змусили природу створювати вуглецево-кремнієві зв’язки, інтегрувавши кремній у життя
Directed evolution of cytochrome c for carbon–silicon bond formation: Bringing silicon to life
Це перший випадок, коли природа використала кремній для побудови зв’язків з вуглецевими молекулами, які є будівельними блоками життя. Досі такого роду структури могли створювати лише вчені-хіміки у лабораторних умовах. Докладно про умови і результати експерименту читайте за посиланням.
