Главные научные открытия 2018

Эмбрион рыбок данио на ранней стадии развития. Флуоресцентные маркеры выделяют клетки, экспрессирующие гены, которые помогают определить тип клетки, которой они станут. Фото: Джеффри Фаррелл, Sсhier Lab/ Гарвардский университет

На прошлой неделе редакторский коллектив и авторы одного из ведущих мировых научных изданий – еженедельника Science – назвали прорывные, по их мнению, научные исследования и технологические достижения 2018 года. Знакомим вас с рейтингом Science.

Клетка за клеткой

Настоящим научным прорывом эксперты журнала назвали исследования сразу нескольких научных групп, изучающих механизмы развития многоклеточных организмов из эмбрионов. Только в этом году было обнародовано большое количество материалов, подробно рассказывающих, как плоский червь, рыба, лягушка и другие организмы начинают создавать органы и придатки. Конечной же целью всех этих научных исследований является отработка методик, с помощью которых станет возможным выяснить, как формируются клетки человеческого организма в течение всей жизни, как происходит процесс восстановления и регенерации тканей, и как клетки изменяются при болезнях.

Поворотный момент в этих работах наступил в прошлом году, когда ученые с помощью метода секвенирования РНК смогли отследить, как белки, называемые транскрипционными факторами, направляли клетки к дифференцировке в специализированные типы на примере плодовой мухи и нематоды Caenorhabditis elegans.

В этом году ученые продвинулись еще дальше. Леонард Зон, биолог, изучающий стволовые клетки в Гарвардском университете считает, что: «Методы ответили на фундаментальные вопросы, касающиеся эмбриологии».

«Ледяной Куб» в действии

Детектор частиц "Ледяной Куб". Южный полюс. Антарктида

«Ледяной Куб» - это суперсовременный детектор частиц. Тысяча датчиков, вмороженных в почти кубический километр льда на Южном полюсе в Антарктиде. 22 сентября 2017 года один из датчиков «Ледяного Куба» зафиксировал столкновение с нейтрино. Причем, ученым удалось установить направление, откуда пришла частица.

Вскоре в этом направлении астрономы смогли обнаружить вспышку от блазара (внегалактического объекта высокой светимости) на расстоянии около 4 миллиардов световых лет. Сопоставив эти данные группа ученых в этом году высказала предположение о том, что именно блазары могут являться источниками частиц, подобных нейтрино.

«Люди надеялись на такое открытие десятилетиями», - говорит астрофизик Мег Урри из Йельского университета. Ученые полагают, что крошечные частицы смогут скоро открыть для них секреты из новых уголков космоса.

Тайна ледника Гиавата

В ноябре группа ученых из миссии НАСА «Ледяной мост», занимавшаяся изучением ледяного щита Гренландии, обнародовала сообщение о том, что ими обнаружен кратер, диаметром 31 км, на северном краю ледника Гиавата. Собственно, само открытие случилось еще три года назад. Но сделать его достоянием гласности ученые решили только теперь.

Находка кратера с новой силой всколыхнула споры о том, что Гренландия оказалась местом падения метеорита около 13 тыс. лет назад. По мнению большой группы ученых, эта катастрофа могла вызвать последнее похолодание на территории Европы, известное под названием Младший Дриас (12 800 – 11 700 лет назад). Но специалистам еще предстоит выяснить и точный возраст кратера, и источник его происхождения. Пока мнения разделились. Часть из них считает, что кратер возник после удара кометы, их оппоненты называют причиной падение железного метеорита.

Первобытный гибрид

В числе самых интересных открытий этого года эксперты Science назвали результаты генетических исследований останков древних людей, обнаруженных в Алтайской пещере несколько лет назад. После секвенирования ДНК из кости скелета девочки-подростка, жившей около 50 000 лет назад, исследователи из Института эволюционной антропологии им. Макса Планка в Лейпциге (Германия) обнаружили следы генотипа двух групп архаичных людей. Матерью девочки была женщина-неандерталец, а отцом – денисовец. Она стала первым известным гибридом этих двух ветвей рода Homo.

Авторы исследования убеждены, что отдельные группы неандертальцев мигрировали между Западной Европой и Сибирью много раз. По пути, по-видимому, они свободно распространяли свои гены среди других видов архаичных людей.

Криминалистическая генетика

В апреле 2018 года полиция Сакраменто арестовала Джозефа Джеймса Де Анджело в качестве подозреваемого в целой серии убийств и изнасилований, произошедших в Калифорнии в период с 1974 по 1986 годы. Выйти на след Де Анлжело позволили сохранившиеся следы ДНК, полученные с одного из мест преступлений. Информация была введена в одну из общедоступных баз, содержащих генетические данные порядка 12 млн американских граждан. В случае Де Анджело удалось найти совпадение с несколькими его родственниками, а через них выйти и на самого подозреваемого.

В этом году полиции с помощью метода генетической идентификации удалось продвинуться в расследовании еще нескольких «мертвых» дел. «Сегодня, если вы преступник и оставили свою ДНК на месте преступления, вы уже можете сдаваться. Мы поймаем вас», - говорит Марк Линдквист, прокурор округа Пирс, штата Вашингтон. 22 июня 2018 года он объявил об аресте Гари Хартмана за убийство в 1986 году 12-летней Мишель Уэлч. Криминалистическая генетика действует.

То, что вызывает опасения

Помимо прорывов в научной и технологической отраслях специалисты Science назвали и три события, которые, по их мнению, должны вызывать серьезную озабоченность ученых во всем мире.

Изменение климата

Парижское соглашение по климату, заключенное в 2015 году, подразумевает недопущение повышения средней температуры по планете выше 2 градусов по Цельсию к концу XXI века. Многим специалистам такая задача кажется нереализуемой. Тем временем ООН поручила Межправительственной группе экспертов по изменению климата изучить вопрос о том, как может развиваться мир, если глобальное потепление будет ограничено 1,5 градусами вместо 2-х. Доклад с оценкой последствий подобного решения появился в ноябре и заставил задуматься.

Начать необходимо с утверждения экспертов, что порог в полтора процента будет достигнут уже к концу десятилетия, начинающегося с 2020 года. И уже это приведет к целому ряду серьезных последствий. Так средний уровень моря может подняться на 48 см. Это, конечно, лучше 56 см при условии потепления на 2 градуса, но удовлетворения такой результат принести не может.

Климатологи бьют тревогу. Чтобы изменить ситуацию человечеству придется пойти на серьезные жертвы вроде отказа от использования ископаемого топлива или резкого снижения потребления мяса.

Манипуляции с человеческим эмбрионом

25 ноября китайский биолог Хэ Цзянькуэ распространил информацию о том, что ему удалось «отредактировать» геном двух девочек-близняшек. Его группа с помощью технологии CRISPR/Cas 9 сумела блокировать в генной структуре эмбрионов белок CCR5, позволяющий самой распространенной форме вируса ВИЧ проникать в клетки. Отец девочек является ВИЧ-положительным. Мать – нет. Китайские ученые рассчитывают, что таким образом им удалось практически свести к нулю риск заражения новорожденных.

Научное сообщество крайне негативно отнеслось к подобным манипуляциям. В первую очередь по этическим соображениям. Подобные опыты могут привести в дальнейшем к созданию так называемых «дизайнерских детей», отредактированных для повышения их интеллекта, спортивности и других качеств. 29 ноября 2018 года власти Китая сообщили о приостановке всей исследовательской деятельности группы Хэ Цзянькуэ.

Бразильская наука почти сгорела

Как одно из самых трагических событий 2018 года для всего научного сообщества Science отметил пожар 200-летнего Национального музея Бразилии в Рио-де-Жанейро. Вспыхнувший в ночь на 2 сентября, сгоревший музей стал символом бедственного состояния бразильской науки. Бюджет федерального министерства науки за последние 5 лет сократился более чем на 50%, а к 2019 году ожидается дополнительное сокращение еще на 10%. И Бразилия – не единственное государство, в котором власти идут по пути сокращения расходов на научные исследования.

Материал опубликовал: Сергей Анисимов
Авторизуйтесь, чтобы быстро и удобно комментировать
Авторизуйтесь, чтобы быстро и удобно комментировать
Комментарии (0)