Как и все мы, наука пережила несколько нелегких лет. Пандемия коронавируса захлестнула все новости, а самые актуальные научные открытия стали предметом политических споров. Казалось бы, вне пандемии нечему радоваться или даже думать о ней. Но исследователи в сотнях областей продолжали заниматься делом своей жизни. И теперь, когда тучи, наброшенные COVID-19 на повседневную жизнь, начали понемногу рассеиваться, становится ясно, что в этом году было сделано несколько удивительных научных открытий.
Они изменили наши представления обо всем: от доисторической истории до нашего будущего в космосе, от причин старения человека до возможностей его мозга и от того, что последствия изменения климата еще более серьезны, чем считается в настоящее время. Читайте далее, чтобы узнать о 10 самых удивительных научных открытиях 2022 года.
1. В канадских льдах обнаружен детеныш шерстистого мамонта возрастом 130 000 лет
Когда шахтеры в Канаде обнаружили животное, замерзшее в вечной мерзлоте, они быстро вызвали специалистов. Никто из них не был готов к тому, что обнаружилось: Исследователи Университета Калгари были ошеломлены, когда выяснилось, что это самка детеныша шерстистого мамонта возрастом около 30 тыс. лет с прекрасно сохранившимися ногтями на ногах, кожей, туловищем и шерстью — лучше всего сохранившаяся шерстистая мамонтиха, когда-либо найденная в Северной Америке.
«Это настолько близко к встрече с живым мамонтом, насколько это вообще возможно», — говорится в пресс-релизе школы. «Невероятно представить, что это животное умерло так давно, но вот оно сохранилось настолько хорошо, что на нем до сих пор есть шерсть — честно говоря, это просто поразительно», — сказал профессор естественных наук университета Дэн Шугар. Он назвал это «самым захватывающим научным событием, в котором я когда-либо принимал участие».
2. В США обнаружены следы ледникового периода
В опубликованном в августе исследовании ученые обнаружили в неглубоких руслах рек штата Юта 88 окаменелых отпечатков ног взрослых и детей, датируемых, вероятно, 12 тыс. лет назад. Это всего лишь вторая группа человеческих следов ледникового периода, обнаруженная в США (первая была найдена в 2021 г.).
Они свидетельствуют о том, что люди заселили эту территорию на 7500 лет раньше, чем считалось ранее, и это может перевернуть наши представления о том, как происходила эволюция человека. «Теперь, когда у нас есть человеческий фактор, история очень ранних людей становится более реальной», — сказал CNN Дэвид Мэдсен, археолог из Университета Невады-Рено. «Финансирование увеличится, интерес к этому возрастет, восстановление будет более активным».
3. Мы можем сдвинуть астероиды с траектории
В сентябре НАСА направило космический аппарат под названием DART прямо на астероид. Цель проекта — проверить, сможет ли такое столкновение сбить астероид с его орбиты, что могло бы защитить Землю от апокалиптического удара астероида, подобного тому, который уничтожил динозавров миллионы лет назад. Аппарат стоимостью 325 млн. долл. — размером с торговый автомат — был направлен к астероиду Диморфос, находящемуся на расстоянии около 6,8 млн. миль от Земли.
Он врезался в космический камень на скорости 14 000 миль в час и был мгновенно разрушен. Судя по всему, миссия была успешной, и Диморфос сошел со своей прежней орбиты. «Насколько мы можем судить, наше первое испытание планетарной защиты прошло успешно», — сказала после столкновения Елена Адамс, инженер по системам миссии DART в Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса (JHUAPL). «Думаю, земляне должны спать спокойнее. Определенно, я так и сделаю».
4. Выращенные в лаборатории клетки мозга научились играть в видеоигры
Австралийские исследователи утверждают, что в лаборатории им удалось вырастить клетки мозга, которые научились играть в старинную видеоигру Pong. Созданный ими «мини-мозг» может чувствовать и реагировать на окружающую обстановку. Доктор Бретт Каган заявил, что его команда создала первый «разумный» мозг, выращенный в лаборатории. «Мы не можем найти лучшего термина для описания этого устройства», — сказал он. «Оно способно получать информацию из внешнего источника, обрабатывать ее и реагировать на нее в режиме реального времени».
В ходе эксперимента ученые выращивали клетки человеческого мозга из стволовых клеток и эмбрионов мышей, создавая мини-мозг, состоящий из 800 000 клеток. Мини-мозг был подключен к игре Pong с помощью электродов, которые показывали, на какой стороне находится шарик и как далеко от лопатки он находится. По словам ученых, при «просмотре» видеоигры клетки вырабатывали электрическую активность, которая давала им обратную связь о том, попадают они по мячу или нет.
По словам исследователей, мини-мозг научился играть в эту игру за пять минут. Он часто промахивался по мячу, но частота попадания была выше, чем при случайном попадании.
5. Некоторые люди, которые, кажется, находятся в коме, на самом деле могут находиться в сознании и слышать нас
Это так называемое «скрытое сознание» — состояние, при котором мозг реагирует на внешний мир с некоторой степенью осмысленности, но тело при этом не реагирует. По данным журнала Scientific American, до 15-20% пациентов, находящихся в состоянии комы, демонстрируют такое внутреннее осознание при наблюдении за ними с помощью технологии, позволяющей измерять активность мозга. Это меняет представление ученых о коме и других бессознательных состояниях.
Исследования показали, что люди, у которых скрытое сознание было обнаружено на ранней стадии, имеют больше шансов на полное функциональное восстановление. «Это очень важно для данной области», — сказал один из нейробиологов о первом крупном исследовании этого феномена. «Понимание того, что по мере восстановления мозга каждый седьмой человек может быть в сознании и осознавать, очень хорошо осознавать, что о нем говорят, и что это происходит каждый день, в каждой реанимации, — просто гигантское».
6. Гренландия исчезает гораздо быстрее, чем считалось ранее
Второй по величине в мире ледяной щит, известный также как Гренландия, похоже, исчезает быстрее, чем предполагали ученые ранее. Более теплые воды океана и повышение температуры воздуха ускорили таяние арктической суши. По данным исследования, опубликованного в журнале Nature Geoscience, Гренландия ежегодно теряет около 250 млрд. метрических тонн льда.
С течением времени эти потери ускоряются. Под воздействием теплого воздуха поверхность ледяного щита тает, и стоки попадают в океаны. По мнению ученых, это взбалтывает воды, что приводит к подъему тепла из океанов и дальнейшему нагреву вод, соприкасающихся со льдом. В результате ледники тают быстрее. Это «может привести к такому повышению уровня океана, что даже Нью-Йорку и Сан-Франциско придется готовиться к новой норме», сообщает MarketWatch. «
Ученые особенно обеспокоены тем, как таяние ледникового покрова может отразиться на некоторых прибрежных городах США, таких как Нью-Йорк, Вашингтон, Сан-Франциско и Новый Орлеан. Эти популярные мегаполисы могут превратиться в подводные города, если таяние ледяного покрова приведет к значительному повышению уровня моря.
7. Обнаружены околоземные астероиды
По данным Европейского космического агентства, в Солнечной системе насчитывается более 30 тыс. околоземных астероидов (ОЗА). Это космические камни, иногда огромные, которые вращаются вокруг Солнца по траекториям, относительно близким к орбите Земли. И 1 425 из них имеют «ненулевые шансы» столкнуться с Землей.
Из 30 039 ОЗА около 10 000 имеют диаметр более 460 футов, а 1 000 — более 3280 футов. Астрономы внимательно следят за 1425 объектами, имеющими «ненулевые шансы на столкновение». Возможно, это утешительно: По данным НАСА, в среднем каждые 5 тыс. лет на Землю падает крупный астероид, а каждые миллион лет — астероид, уничтожающий цивилизацию.
8. Миллиард крабов загадочно исчезли с Аляски
В октябре телеканал CBS News сообщил, что за последние два года на Аляске исчез один миллиард крабов, и эксперты не уверены в причинах этого. Это составляет 90% их популяции. Уменьшение численности настолько серьезно, что представители рыболовства и охоты впервые в истории штата отменили предстоящий зимний крабовый сезон, а экономика, вероятно, понесет ущерб в размере 200 млн. долл. Более того: Ученые опасаются, что это может быть зловещим знаком для глобальной экосистемы.
Болезни — одно из возможных объяснений. Другое — изменение климата. По данным NOAA, Аляска является самым быстрорастущим штатом США, а крабам для выживания необходима холодная вода. Миранда Вестфал, биолог из департамента рыбных ресурсов и дичи Аляски, говорит, что в 2018-2019 годах в Беринговом море «было очень тепло, и популяция снежных крабов как бы сгрудилась в самой прохладной воде, которую они могли найти, — говорит она. Когда вода прогревается, метаболизм крабов усиливается, что побуждает их есть больше. «Вероятно, они умирали от голода, так как им не хватало пищи».
9. Ученые успешно пересадили человеческие клетки мозга детенышам крыс
В исследовании, опубликованном в октябре этого года в журнале Nature, ученые ввели нервные клетки человека в мозг крыс. Они обнаружили, что эти нейроны продолжают расти, образуя связи с клетками мозга хозяина и управляя его поведением. В итоге эти клетки составили одну шестую часть мозга животных.
«Конечная цель этой работы — начать понимать особенности таких сложных заболеваний, как шизофрения, расстройства аутистического спектра, биполярное расстройство», — сказала NPR Паола Арлотта, нейробиолог из Гарварда. Однако некоторые ученые беспокоятся. В какой момент крыса, в которую имплантированы человеческие клетки, перестает быть крысой? И может ли этот процесс привести к появлению высокоспособных «суперкрыс»? «Возникает вероятность того, что вы создадите улучшенную крысу, которая будет обладать более высокими когнитивными способностями, чем обычная крыса», — говорит Джулиан Савулеску, специалист по биоэтике из Национального университета Сингапура.
10. Мужчины стареют быстрее, чем женщины, и к 50 годам становятся «на четыре года старше»
Ученые утверждают, что нашли доказательства того, что мужчины стареют быстрее женщин, и к 50 годам мужчины биологически на четыре года старше женщин. Такой «разрыв в возрасте» существует и между мужчинами и женщинами в возрасте 20 лет. Исследователи из Финляндии изучили 2240 близнецов в двух возрастных группах: 21-42 года и 50-76 лет. Используя эпигенетические часы — биохимический тест, применяемый для измерения возраста, ученые сравнили хронологический возраст каждого человека с биологическим возрастом, определяемым эпигенетическими часами.
С помощью часов исследователи обнаружили, что мужчины биологически старше женщин, и эта разница увеличивается с календарным возрастом, даже при учете образа жизни. По словам автора исследования, при сравнении близнецов мужского и женского пола, мужчина был биологически старше своей сестры примерно на один год в 20 лет и на четыре года в 50 лет. «Эти пары росли в одинаковой среде и имеют половину общих генов«, — сказала она. «Разница может объясняться, например, половыми различиями в генетических факторах и благотворным влиянием женского полового гормона эстрогена на здоровье».
