5 занимательных фактов о ДНК, которые изменят ваше представление о генетике

ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота, — это то, что объединяет нас с животным и растительным миром всей планеты. А знаете ли вы, что на планете существуют животные, способные «похищать» ДНК не только у других животных, но и растений? А почему нельзя клонировать динозавров?

Почему нельзя клонировать динозавров?

Группа ученых провела исследование ДНК вымершей птицы моа, используя для этого найденные кости возрастом от 600 до 8 000 лет, и выяснила, что через 521 год связи в ДНК распадаются настолько, что генетический код прочитать уже довольно сложно.
Примерно через 1,5 млн лет обрывки этих связей станут настолько короткими, что их невозможно будет прочитать, а полный распад ДНК займет около 6,8 млн лет, то есть надежды клонировать динозавров, вымерших около 65 млн лет назад, практически не остается.
Ученые не исключают, что период полураспада ДНК в останках, хранящихся в условиях вечной мерзлоты, может быть больше, но вряд ли этого достаточно, чтобы на Земле появился настоящий «парк юрского периода». А вот надежда на клонирование мамонтов, останки которых и находят там, где всегда зима, еще не совсем потеряна: например, на острове Врангеля эти гигантские животные жили еще «каких-то» 4 000 лет назад.

Существуют растения с более внушительной ДНК, чем у человека.

Растение вороний глаз, родиной которого является Япония, имеет в 50 раз больше пар нуклеотидов («букв», которыми «написана» ДНК), чем человек: 150 млрд против 3,2 млрд. Если бы все молекулы ДНК, содержащиеся в одной клетке растения, выстроились в высоту, получилась бы башня размером с Биг-Бен.
Однако ученые считают, что ДНК амеб может быть еще более массивной, так что ее сложность никак не соотносится со сложностью самого организма «хозяина».
Кроме того, ученым до сих пор не известно, почему в природе существует подобная разница в генетическом коде. Кстати, подобная особенность не дает растению каких-либо преимуществ. Наоборот, вороньему глазу требуется гораздо больше времени на рост, поскольку репликация ДНК (или, проще говоря, процесс копирования самой себя) длится дольше, чем у сородичей.

ДНК человека больше Солнечной системы

Каждая клетка человеческого организма содержит 46 молекул ДНК (за исключением яйцеклеток и сперматозоидов, где их по 23), а если выстроить их все в один ряд, то получится цепочка длиной 2 метра. Всего в человеческом организме примерно 37,2 трлн клеток, таким образом, если собрать цепочку из всех молекул ДНК в нашем теле, ее длина достигнет примерно 74 трлн метров, или 74 млрд км.
Много ли это? Расстояние от Солнца до Плутона в среднем составляет 5,7 млрд км, соответственно, путь туда и обратно — около 11,4 млрд км. Таким образом, ДНК всего лишь одного взрослого человека можно «обмотать» нашу звезду и бывшую 9-ю планету более 6 раз. А вот от нас до Солнца и обратно можно слетать аж 70 раз.

Похитители ДНК

Коловратки, входящие в подкласс Bdelloidea, — создания необычные, ведь все особи у них бывают исключительно женского пола. Однако за 40 млн лет своего существования коловратки разделились на 360 видов, что нехарактерно для созданий, размножающихся бесполым способом.
Дело в том, что эти микроскопические создания научились встраивать в свой геном ДНК различных растений, грибов и бактерий. По мнению ученых, это возможно благодаря их способности переносить засуху: коловратки могут «засыхать», практически прекращая свою жизнедеятельность, и проводить в таком состоянии годы, а при появлении воды снова возрождаться.
Во время «сухого» периода коловратки и «вбирают» в себя постороннюю ДНК, а после возрождения восстанавливают свою вместе с «ворованной». И так как чужой геном впитывают именно половые клетки, новорожденная коловратка будет генетически отличаться от «матери».

ДНК помогла ученым доказать, что викинги первыми открыли Новый Свет

Лейф Эрикссон, достигший берегов Америки примерно в 1000 году

Благодаря исследованию ДНК жителей Исландии ученым удалось установить, что первым человеком, прибывшим в Старый Свет из Нового, была женщина. Случилось это за несколько столетий до открытия Колумба, а, как известно, первым европейцем, достигшим берегов Северной Америки, был скандинавский мореплаватель Лейф Эрикссон, живший на рубеже X–XI веков. Возможно, это именно он привез гостью из далеких земель в Европу.
В ходе исследования ученые выяснили, что у 11 представителей 4 исландских семей, живших на острове как минимум с 1710 года, обнаружилась разновидность митохондриальной ДНК, ближайшая «родственница» которой встречается только у коренного населения Северной Америки. А так как митохондриальная ДНК наследуется исключительно от матери, можно смело предположить, что первой на землю Старого Света шагнула именно женщина, и было это примерно в 1000 году.

Найден способ предсказать смерть человека

Фото: Roberta Schulte / Swati Tiyagi / Salk Institute

Ученые Института Солка (США) разработали новый способ определения биологического возраста людей, который может не совпадать с хронологическим. Для этого они определили активность ключевых генов в клетках кожи. Метод позволит принять меры по предотвращению преждевременной смерти человека, если в ходе анализа будут выявлены тревожные признаки. Об этом сообщается в пресс-релизе на MedicalXpress.

Исследователи проанализировали молодые и старые клетки соединительной ткани (дермальные фибробласты), взятые из кожи 133 человек в возрасте 1-94 лет. Этот тип клеток помогает заживлять раны и синтезировать компоненты межклеточного вещества (матрикса). Ученые воспользовались методом, называемым РНК-секвенированием, для поиска биомаркеров старения, которые изменяются с возрастом.

РНК-секвенирование позволяет установить последовательность нуклеотидов в молекулах информационной РНК, которые являются продуктом экспрессии генов. Таким образом, метод позволяет установить, какие гены активны в определенных клетках в том или ином возрасте. Ученые применили алгоритмы машинного обучения, чтобы рассортировать полученные данные и найти биомаркеры старения. Этот метод позволил предсказать по состоянию фибробластов приблизительный возраст человека с погрешностью в восемь лет.

Анализ фибробластов, взятых у больных прогерией, при которой происходит преждевременное старение, показал, что эти пациенты примерно на десять лет старше своего хронологического возраста.

//lenta.ru/news/2018/12/21/aging/

Ученые успешно клонировали кота

В Пекине китайская компания Sinogene Biotechnology Company клонировала котенка по кличке "Чеснок", который родился 21 июля 2019 года.
Об этом сообщает издание Global Times.
Животное считается первым успешно клонированным котом в стране.
Компания начала эксперимент по клонированию кошек в августе 2018 года. Британский короткошерстный котенок родился через 66 дней после того, как эмбрион был передан суррогатной матери.
"Мой кот умер и я решил клонировать его, потому что он был таким особенным и незабываемым", - рассказал владелец кошки.

"Чеснок" и оригинальная кошка, которая поставляла клетки, выглядят идентичными, но имеют разные темпераменты и характеры, сообщил главный научный сотрудник компании и научный сотрудник Китайской академии наук Лай Лансюэ. По его словам, ожидаемая продолжительность жизни клонированной кошки такая же, как и у любой другой.

В компании отметили, что успешное клонирование "Чеснока" позволит официально начать торговать услугами клонирования, которые, как ожидается, будут стоить около 35 400 долларов США каждый. Несколько владельцев кошек уже забронировали услугу. Компания также предлагает услуги по клонированию собак.

Компания предполагает, что данную технологию также можно будет использовать для клонирования животных, находящихся под угрозой исчезновения.

apostrophe.ua

Итоги года: десять главных событий в науке

Поток новостей показывает каждое научное открытие как необычно важное, отчего бывает сложно выделить самые значимые.
Вот наша версия десятки самых выдающихся научных достижений года. Расскажем о них поподробнее.

Астероид-снеговик: случайность или закономерность?

Первого января 2019 года американский космический зонд New Horizons сблизился с Ультима Туле, карликовой планетой в 6,5 миллиарда километров от Солнца (в 43 раза дальше, чем Земля отстоит от Солнца).

Официальное название Ультима Туле — «(486958) Аррокот» / ©Wikimedia Commons

Сближение дало необычные результаты. Оказалось, этот объект размерами примерно 32 на 16 километров — контактное двойное тело. Так называют тела, слипшиеся друг с другом в результате столкновения двух астероидов. Это очень редкий класс тел, и поэтому внешний вид Ультима Туле, по сути, уникален: он напоминает орех кешью.
Открытие породило напряженную научную дискуссию о том, как вообще могло образоваться такое странное «контактное двойное» тело. Дело в том, что при обычном, случайном столкновении двух астероидов, подобных половинкам Ультима Туле, энергия удара была бы такой огромной, что оба тела превратились бы в обломки. Если бы они и собрались потом гравитацией друг друга в одно целое, то итоговое тело было бы обычным астероидом округлой формы.
Реальный астероид Ультима Туле — «снеговик». Такая форма могла возникнуть, только если оба астероида не столкнулись, а буквально соприкоснулись друг с другом, то есть скорость их встречи была крайне малой.

Первая гипотеза образования Ультима Туле говорит, что по какой-то неизвестной причине два тела-прародителя «снеговика» в древности начали вращаться вокруг общего центра масс / ©Wikimedia Commons

Первая гипотеза образования Ультима Туле говорит, что по какой-то неизвестной причине два тела-прародителя «снеговика» в древности начали вращаться вокруг общего центра масс
Одна гипотеза (группы американских ученых) говорит, что эти астероиды по каким-то неясным причинам долго вращались друг вокруг друга по спирали. А потом, потеряв энергию, соприкоснулись на малой скорости.
Вторая гипотеза, объясняющая образование загадочного тела, принадлежит физику Николаю Горькавому. Согласно ей сценарий появления Ультима Туле совсем иной. При столкновении астероида с меньшими телами они выбивают из него обломки, образуя вокруг планеты обломочное кольцо. Последующие удары по астероиду быстро наращивают массу диска: его обломки «перехватывают» вылетающие с астероида новые обломки. Чем выше его масса, тем больше обломков, выбитых новыми астероидами, он может захватить.
От все новых столкновений старые обломки в диске теряют энергию и скорость, им становится проще «слипаться» при ударах, без разлета после столкновения. Так в диске начинает формироваться крупный спутник. В дальнейшем он «питается» потоком пыли и камней с поверхности родительского тела, соударения с такими обломками тормозят его, из-за этого орбита спутника астероида снижается, пока он не «сядет» на главное тело, образовав «снеговика».
Вторая гипотеза хороша тем, что описывает не некое уникальное стечение обстоятельств, а универсальный механизм для астероидов разных размеров. Если она верна, зонды и телескопы землян откроют еще не один такой «снеговик» — быть может, уже в ближайшие годы.

У людей нашелся неизвестный предок-инкогнито

Новые данные показали, что разные виды людей легко давали жизнеспособные гибриды. Ранее ученые уже выяснили, что все европеоиды несут в себе гены неандертальцев, а монголоиды (и коренные жители Америки) — еще и гены денисовцев.
Согласно работе 2019 года часть человечества несет в своих генах следы скрещивания еще с четвертым видом людей — причем пока не понятно, кто эти граждане, где и когда они жили. Генетики могут сказать лишь то, что они до некоторой степени родственны и денисовцам, и неандертальцам. Гены их обнаружили в ДНК жителей Юго-Восточной Азии и Океании.

Homo пересекали море уже в глубокой древности

Список антропологических открытий дополнил и целый новый вид людей — Homo luzonensis (человек лусонский). Сами фрагменты его скелета были найдены на крупном филиппинском острове еще в 2007 году, но их научный анализ завершили только сейчас. Новый собрат по человеческому роду был невысоким — примерно как современные африканские пигмеи. Его черепная коробка была много меньше нашей, хотя, по всей видимости, он умел использовать каменные орудия. Останки его датированы более чем 50 тысячами лет назад.
Необычно в открытии то, что Лусон даже в ледниковом периоде был отделен от Азиатского континента морем, причем глубокими морскими проливами с сильными течениями. Согласно современным экспериментам их можно преодолеть только на плотах с веслами: вплавь сделать это группе приматов нереалистично.

Лусон, где был найден новый вид древних людей, отделен от Евразии линией Уоллеса, морскими проливами, за которые не могут попасть обычные млекопитающие. Предки человека лусонского смогли, показав способность, пересекать морские преграды ©Wikimedia Commons

Получается, уже более 50 тысяч лет назад относительно примитивные предки человека умели преодолевать солидные водные преграды, делать плоты, весла и осуществлять простейшую навигацию в море. Это свидетельство весьма высокого уровня умственного развития.

Первый снимок силуэта черной дыры

2019 год принес нам и первый снимок силуэта черной дыры. К сожалению, множество СМИ описали его как «снимок черной дыры», что технически неверно.

Силуэт черной дыры M87 — черная окружность в центре. Менее яркая часть кольца вокруг нее расположена с дальней от земного наблюдателя стороны черной дыры / ©Wikimedia Commons

Черная дыра М87, окрестности которой снимали астрономы, лежит слишком далеко от нас, чтобы можно было говорить о получении ее снимка. Она находится в другой галактике, и свет из ее окрестностей шел до Земли 55 миллионов лет. К тому же она полностью поглощает все падающие на нее фотоны, из-за чего увидеть ее трудно. Поэтому сделать ее фото мы пока не можем, как и не можем сделать снимок черного котенка в абсолютно темной комнате.
На самом деле, Event Horizon Telescope (Телескоп горизонта событий) — группа из 11 согласованных радиотелескопов, разбросанных от Антарктиды (South Pole Telescope на полярной станции) до Северного полушария — получил снимок силуэта черной дыры на фоне ее раскаленного «обеда».
Гравитация черной дыры «подтягивает» к ней газ и пыль из окружающего пространства, но сразу провалиться в черную дыру эта материя не может. Она образует аккреционный диск, в котором газ и пыль вращаются, тормозясь друг о друга, после чего скорость их частиц снижается достаточно, чтобы они упали в черную дыру. Диск этот раскален как минимум до тысяч градусов, поэтому он излучает — и именно это излучение уловил Event Horizon Telescope.
Черная дыра за счет своей мощной гравитации искажает свет аккреционного диска. Поэтому половина «кольца» вокруг черной дыры на знаменитом снимке тусклее, а половина — ярче. Гравитация М87 замедлила половину фотонов от бублика раскаленной материи вокруг этой самой черной дыры, отчего половина эта кажется нам тусклой.
М87 вращается со скоростью в 90% от максимально возможной для любого объекта (ограничение скорости света для внешних частей объекта), и это довольно необычно. Очевидно, черная дыра массой в 6,5 миллиарда Солнц поглощает много материи.
Снимок ее силуэта — а равно и других подобных объектов — может иметь большое значение для изучения черных дыр вообще. А тема эта для науки весьма важна. Судя по данным последних лет, каждая галактика формируется вокруг своей сверхмассивной черной дыры в центре, подобной дыре М87. Между тем без галактик не состоялось бы и формирование звездных систем, в одной из которых живем мы. Стоит лучше изучить тела, которым мы, по сути, обязаны своим существованием.

Люди победили неандертальцев луком и стрелами?

Осенью 2019 года в Nature Ecology&Evolution вышла статья об открытии первых наконечников метательного оружия в Европе. Скорее всего, ими оснащали стрелы для лука — вот только возраст этой части стрелы, найденной в пещере Лошадиная Голова в Италии, составил 40-45 тысяч лет. Именно тогда человек современного типа попал в Европу, где за считанные тысячи лет вытеснил неандертальцев.

Экспериментальные стрелы с наконечниками, копирующие древние полумесяцы из итальянской Лошадиной пещеры / ©tohoku.ac.jp

Следует отметить, что у неандертальцев никаких следов лука нет. Да, некоторые находки их орудий похожи на копьеметалки для метательных копий, но скорость «стрельбы» у такого оружия много меньше, чем у лука. Новые находки показывают, что прибывшие в Европу 45 тысяч лет назад Homo sapiens в военно-техническом смысле могли иметь заметные преимущества над местным населением. Не исключено, что это объясняет последующий быстрый закат неандертальцев.
Подробнее почитать о том, как появление лука в руках Homo sapiens могло повлиять на его победу над остальными видами людей, можно в материале Naked Science.

Первая межзвездная комета в истории — и, возможно, последнее крупное открытие астрономов-любителей

Достаточно редко крупнейшие открытия года приходят именно из России. Но в 2019 году это случилось. Астроном-любитель Геннадий Борисов, инженер из Крымской астрофизической обсерватории, в августе открыл комету 2I/Borisov — первую межзвездную комету, зарегистрированную в истории астрономии. Интересно, что открытие он сделал на 65-сантиметровом телескопе, который построил сам. Это уникальный случай в истории современной астрономии: еще никогда столь крупное открытие не делалось любителем, на собранном им же телескопе.

Комета Борисова скрыта довольно большой комой, за которой трудно разобрать размеры ее твердого ядра / ©Wikimedia Commons

Понять, что это не одна из комет Солнечной системы, помогли ее орбита и направление движения. Скорость 2I/Borisov относительно Солнца — порядка 30 км/с, то есть значительно больше, чем скорость покидания Солнечной системы (третья космическая скорость). Поэтому надолго у нас межзвездный гость не задержится. Седьмого декабря она уже прошла точку наибольшего сближения с нашей звездой и теперь удаляется от нее.
Тело кометы покрыто комой, частицами, испаряющимся с ее поверхности под действием излучения Солнца. Поэтому размер ядра этой кометы установить трудно: оно может иметь диаметр от двух до 16 километров. К сожалению, комета движется слишком быстро, исследовать ее зондом не получится — существующие земные носители не позволят быстро набрать ту же скорость, что и у межзвездной кометы.
На сегодня параметры гостя из другой планетной системы кажутся близкими к тем, что имеют «обычные» кометы. В ее спектре есть следы моноциана (CN, образуется на кометах при распаде синильной кислоты под действием солнечного ультрафиолета), а также паров воды. Это типичные для комет соединения.
Тем не менее даже отсутствие необычностей у тела столь необычного происхождения — уже значимая, с научной точки зрения, информация. Если кометы других систем похожи на наши, значит, механизмы образования кометных компонентов систем у разных звезд в целом похожи. Это не самый тривиальный вывод, если учесть, что планеты у других звезд, как стало ясно в последние десять лет, зачастую не похожи на те, что мы видим в Солнечной системе.

Вакцина от лихорадки Эбола подтвердила свою эффективность

Впервые получила официальное одобрение вакцина от лихорадки Эбола. Это одно из наиболее опасных вирусных заболеваний современности. Только во время вспышки 2014-2015 годов от нее умерло 11 323 человека. В июле 2019 года Всемирная организация здравоохранения провозгласила международной чрезвычайной ситуацией еще одну вспышку лихорадки Эбола — меньшего масштаба, в Конго.
12 ноября 2019 года Всемирная организация здравоохранения провозгласила вакцину Ervebo удовлетворяющей требованиям безопасности
Вакцину от нее создать сложно вдвойне. Сам возбудитель, вирус Эбола, трудно получить в ослабленной форме, поэтому «тренировать» иммунитет против него надо каким-то другим вирусом.
Чтобы добиться успеха, канадские ученые взяли вирус везикулярного стоматита — заболевания скота, неопасного для человека. Они заменили один из генов вируса, P03522, на ген P87666, взятый от вируса Эбола. Этот ген кодирует белок во внешней оболочке вируса. Генетически модифицированные вирусы везикулярного стоматита стали нести «визитную карточку» вируса Эбола. При вакцинации вирус стоматита пытался атаковать организм человека, но, будучи неадаптированным к нему, всегда проигрывал. Зато клетки иммунной системы вакцинированного учились распознавать и атаковать вирусы Эбола.
Однако создание этой вакцины (она называется Ervebo) было только началом пути. Чтобы кто-то допустил ее к использованию на людях, нужны обширные эксперименты. Провести их этически невозможно: никто не даст заражать людей опаснейшим вирусом ради испытаний вакцины. Поэтому ее пришлось опробовать во время вспышки эпидемии в районе Киву (Конго) на всех желающих. В силу того, что шансы умереть после заражения вирусом составляют 50%, желающих нашлось немало.
В результате осенью 2019 года Европейское медицинское агентство, наконец, рекомендовало принять вакцину Ervebo как официально одобренную для вакцинации от лихорадки Эбола. Теперь она может использоваться для борьбы с болезнью не экспериментально, а на самом широком масштабе. Да, у нее есть недостатки: в 2,5%случаев она пока не срабатывает, не формирует достаточно мощный иммунитет, то есть не предотвращает заражение вакцинированных. Как и со многими другими вакцинами, она дает легкие побочные эффекты в первые дни после вакцинации. Тем не менее это первая принятая вакцина против болезни, ранее не имевшей эффективного средства профилактики и лечения.

Первое слияние нейтронной звезды и черной дыры.

В августе 2019 года ученые, работающие с гравитационным интерферометром LIGO, заявили о регистрации гравитационных волн от необычного события. Чтобы породить сильные гравитационные волны, нужно быстрое перемещение друг относительно друга двух компактных объектов большой массы. В этот раз исследователи обнаружили слияние тел около 5,0 и около 2,5 массы Солнца. Первый компактный объект может быть только черной дырой: обычная звезда недостаточно компактна, чтобы породить такой сигнал, а нейтронная звезда просто не может быть такой большой массы.
А вот второе тело в этом слиянии, массой около 2,5 солнечных, — почти наверняка нейтронная звезда, объект диаметром в 25 километров. Для сравнения, Солнце имеет 1,4 миллиона километров в диаметре, то есть плотность нейтронной звезды по земным меркам просто фантастическая.
Событие случилось очень далеко от нас: гравиволны от него шли до Земли 900 миллионов лет. Это расстояние так огромно, что обычные способы фиксации таких небесных тел, как нейтронная звезда и черная дыра, там просто не сработали бы. LIGO в очередной раз показала, что наблюдения за гравитационными волнами способны поставлять данные, в принципе недоступные из иных источников.

Марс: море глубиной в четыре километра?

26 ноября 2018 года на поверхность Марса успешно сел несамоходный посадочный аппарат Insight.
Основная миссия аппарата — бурение на пять метров в глубину — пока провалилась (уже на 35 сантиметрах бур «застрял»), как и все попытки бурения на Марсе глубже 7,5 сантиметра.
В то же время Insight получил большой утешительный приз. По утекшим в прессу предварительным данным, он магнитометрическими приборами обнаружил под поверхностью Марса, в районе высадки, слой электропроводящего материала толщиной в четыре километра. Красная планета не имеет активной геологии, и единственный предложенный на сегодня кандидат на такой электропроводящий слой — вода с растворенными в ней солями.
Если данные подтвердятся, то Insight открыл довольно глубокое подповерхностное море. Именно такого названия заслуживает водоем с толщей воды в четыре километра. Подобные места давно считаются одними из лучших кандидатов для обитания простейшей жизни. Похожие крупные озера в Антарктиде (озеро Восток) содержат микроорганизмы, несмотря на то, что сами эти водоемы скрыты под толщей льда многие миллионы лет.

Марсианский кислород: жизнь или неизвестный химический процесс?

Но и это не единственная крупная «марсианская» новость. Ученые, работающие для NASA, установили, что количество кислорода у поверхности Красной планеты заметно меняется на протяжении года. Весной его уровень резко растет и остается таковым все лето. Зимой же, напротив, резко падает.

Хорошо видно, что выбросы кислорода связаны с ростом температур на поверхности Марса. Абиогенные процессы, известные на сегодня, не должны показывать такой зависимости / ©Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard

Готовых объяснений этому факту нет. На сегодня не известны неорганические химические процессы, которые позволяли бы — в безводных условиях — резко повышать уровень кислорода в теплое время года и понижать его в холодное. Ученые пытаются предположить гипотетические пути для таких процессов, но работа эта непростая. Обычно при нагреве кислород не выделяется, а, напротив, эффективнее связывается, окисляя контактирующие с ним вещества.

Интересно, что уровень метана у поверхности Марса также показывает всплеск в теплое время года и просадку — в холодное / ©Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard

Интересно, что уровень метана у поверхности Марса также показывает всплеск в теплое время года и просадку — в холодное
Теоретически объяснением происходящего может быть и жизнь. Да, на Марсе нет растительности земного типа, но это не значит, что живые организмы — если они там есть — не могут быть источником кислородных колебаний в атмосфере.
На Земле есть две группы микроорганизмов, способных производить небольшие количества кислорода без фотосинтеза. Во-первых, это бактерии, способные разлагать перхлораты для получения энергии. В марсианском грунте довольно много перхлората (по земным меркам его там рекордно много), и в принципе их разложение — доступный источник О2.
Во-вторых, на Земле не так давно были открыты бактерии-метанотрофы, способные разлагать метан для получения нужной им энергии. Как известно из данных Curiosity, на Марсе есть источник метана неизвестного происхождения (там тоже нельзя исключить биологическую версию). Можно предположить, что для окисления метана кислородом в бедной кислородом среде такие бактерии производят свой собственный кислород из окислов азота (те тоже встречаются в марсианском грунте).
Положительное отличие биологического объяснения колебаний уровня кислорода в марсианской атмосфере — то, что ею легко объяснить сезонные колебания в количестве этого газа. И бактерии, разлагающие перхлораты, и бактерии, разлагающие метан «своим» кислородом, нуждаются в относительно высокой температуре, то есть в теплое время года они, естественно, намного активнее, чем в холодное.
На сегодня окончательных выводов нет — и вряд ли они будут сделаны в обозримом будущем. Найти и «перхлоратные», и метано-окисляющие микробы непросто: даже на Земле обе эти группы были открыты совсем недавно, уже в XXI веке, благо живут в труднодоступных условиях. На Марсе микроорганизмы не могут обитать на поверхности, где слишком холодно и сухо. Нужная им для выживания глубина начинается от одного-двух метров. Если они там и есть — найти их может только глубокое бурение.
Как мы уже писали, самое глубокое бурение на Марсе пока ушло на 35 сантиметров. Кроме того, обычный автомат просто не обладает возможностями для выявления таких «хорошо прячущихся» форм жизни. Поэтому до изучения Марса в ходе пилотируемых экспедиций однозначное решение загадки марсианского кислорода маловероятно.

Список десяти по-настоящему интересных открытий года отражает некоторые очевидные тенденции современной науки. Быстрее всего она развивается там, где у нее недавно появились новые приборы и методы, — то есть в сфере астрономии, исследовании космоса и других планет зондами, а также в областях, связанных с генетикой. Всплеск новостей антропологии в этом году — скорее отражение удачи конкретных антропологов, описавших останки людей нового вида, а равно и наконечники метательных орудий.

К сожалению, другие отрасли науки таких ярких результатов в этом году не показали — ни физика частиц, ни поиск темной материи, ни целый ряд других направлений. Быть может, им повезет в следующем году?

naked-science.ru/article/nakedscience/itogi-goda-desyat-glavnyh-sobytij-v-nauke

9 знаковых изобретений, которые потрясли мир в 2019 году

Какими находками ушедшего года порадовали ученые и изобретатели? Вот 9 занимательных изобретений, которые увидели мир в 2019-м.

1. Робот-художник

Ваши дети наверняка не раз порывались разрисовать стены в квартире, но получалось всегда не очень, а возможно, вы и сами, чувствуя в себе художественный талант, пытались создать на стене какое-то произведение искусства и знаете насколько это трудоемкий процесс. А вот для подвесного робота Scribit — это раз плюнуть. Вы просто выбираете в мобильном приложении нужный рисунок и включаете устройство. В процессе работы робот использует сразу 4 маркера, а готовый рисунок остается на стене 3-4 недели.

2. Брелок-потеряшка

Ключи, кошелек, пульт от телевизора — все эти вещи постоянно где-то теряются. Не тратить время на бесцельные поиски помогут маленькие брелоки Tile. В отличии от других брелоков, которые вешаются просто для красоты, эти помогут найти потерянные вещи. Эти маленькие устройства посылают сигналы на телефон, как только вы покидаете радиус его действия. Ну, а для того, чтобы найти нужную вещь, просто нажмите соответствующую кнопку в мобильном приложении и оно приведет вас к потерянному с помощью сигнала по типу холодно-горячо.

3. Умный ночник

На дворе 21 век, и обычные ночники уже не «взлетают». Яркий тому пример ночная лампа Xiaomi. Чтобы она зажглась, нужно просто перевернуть ее корпус. Лампа будет разгораться постепенно, чтобы ваши сонные глаза успели привыкнуть к свету, также постепенно она будет гаснуть, когда вы ее перевернете назад. Утром ночник озарит вашу комнату лучами теплого света, очень похожего на солнечный. Владея таким светильником, вы всегда будете просыпаться с лучами солнца даже в сезоны, когда светила не видно на небе.

4. Специальная обработка фруктов

По данным исследований, треть овощей и фруктов портятся у нас в холодильниках и в результате отправляются в мусорное ведро. Калифорнийская компания Apeel нашла способ, который продлит жизнь тому, что выросло на грядках. Их разработка — это органическое порошковое покрытие, которое состоит из мякоти, кожуры и семян других фруктов и овощей. Порошок смешивается с водой и наносится на плоды путем распыления, обвалки или протирки, их внешний вид при этом не меняется, зато срок хранения увеличивается вдвое. Органическое покрытие выступает в качестве барьера, который защищает плод от потери влаги и воздействия воздуха.

5. Сенсорное мусорное ведро

Как бы это грустно не звучало, но с каждым годом люди становятся все более ленивыми, а производители техники этим пользуются, придумывая устройства, способные выполнять простые действия за человека. Чего только стоит мусорное ведро, управляемое голосом. Уверены, в ближайшие годы появится дрон, собирающий мусор по квартире, а также контейнер, который превращает мусор в пепел.

6. Устройство для складывания одежды

FoldiMate — это специальный автомат размером с маленький холодильник, предназначенный специально для складывания одежды. По данным производителей, устройство способно сложить 25 элементов одежды за 5 минут. Возможно, в бытовых условиях такая машина не приживется, но для небольших производств, а также магазинов одежды ее возможности очень ценны.

7. Гибкие дисплеи

Гибкие экраны, планшеты и смартфоны — это больше не фантастика, а наша сегодняшняя реальность. OLED-дисплеи уже ушли в массы и активно совершенствуются каждый день. Они не только гнутся без всяких повреждений, но и намного лучше передают картинку, а также значительно уменьшают вес всего устройства. Уверены, что уже через пару лет, телевизор можно будет просто скрутить в трубочку и убить им муху, а потом также легко развернуть и продолжить просмотр.

8. Детектор бактерий

Это небольшое устройство вешается на стену и используется для сканирования чистоты рук. Буквально за три секунды устройство определит количество и вид бактерий на ваших ладошках. Детектор станет незаменимым помощником в больницах и ресторанах, а позднее — в школах, детских садах и общественных туалетах крупных молов.

9. Очки с голосовым помощником

OrCam — это фантастическое устройство, способное здорово облегчить жизнь людям со слабым зрением. Миниатюрный прибор, который с помощью магнита крепится к дужке очков, оснащен камерой и динамиком, что позволяет ему распознавать лица людей, сигналы светофора, а также сканировать и озвучивать текст. Миниатюрная камера весом в 30 грамм поворачивается вслед за взглядом своего владельца, мгновенно идентифицируя этикетки продуктов, номиналы банкнот, время и дату на циферблате часов. Информация поступает к владельцу устройства через миниатюрный наушник, так что окружающие ничего не услышат.

Существует ли параллельный мир, в котором время идёт вспять?

Несколько лет назад череда удивительных открытий привела физиков к выводу о том, что наша Вселенная родилась одновременно с другой Вселенной – которая является точным отражением нашей, но вот время в ней идет назад. Но как такое возможно?

Существует ли время?
В 2016 году две разные группы физиков изучали течение времени во Вселенной и предположили, что Большой взрыв, произошедший примерно 14 миллиардов лет назад, помимо нашей Вселенной, мог породить зеркальную вселенную, в которой время движется в противоположном направлении: назад, а не вперед. В принципе, если внимательно посмотреть на зеркальную вселенную, то можно увидеть, что время движется из будущего в прошлое с той же скоростью. Однако с точки зрения этой вселенной все выглядело бы так, словно это наше время движется назад, а не вперед. Но что нам известно о времени? Физики десятилетиями бьются над тем фактом, что ни один из фундаментальных законов Вселенной не утверждает, что время обязательно должно двигаться вперед.
Будь то гравитация Ньютона, электродинамика Максвелла, специальная и общая теория относительности Эйнштейна или квантовая механика, все уравнения, которые лучше всего описывают нашу Вселенную, прекрасно работают, если время течет вперед или назад — пишет Scientific American.
Говоря простыми словами, несмотря на то, что каждый момент времени в котором мы находимся несет нас вперед, на самом деле времени – по крайней мере как описывают его законы физики и уравнения – все равно в какую сторону двигаться. В 1927 году британский астрофизик Артур Эддингтон предположил, что существует «стрела времени», которая действует как фундаментальное свойство области физики, называемой термодинамикой. Согласно второму закону термодинамики в любой изолированной системе — такой как Вселенная — энтропия (или беспорядок) должна увеличиваться. По этой причине – независимо от того, движется ли стрела времени назад или вперед – Вселенная всегда будет двигаться к более высокому состоянию энтропии.
Энтропия описывает физическое состояние системы — вроде давления, температуры и объема. А законы термодинамики определяют как тепло и энергия влияют на какую-либо систему. В данном случае система — это любая ограниченная область во Вселенной, по которой может передаваться энергия.

Наша версия Вселенной и ее термодинамической стрелы времени заключается в том, что когда произошел Большой Взрыв, Вселенная возникла как новое, цельное яйцо с низкой энтропией. Довольно скоро это «яйцо» было разбито и перемешано почти до неузнаваемости, что заставило все вокруг прийти в хаотичное, высокоэнтропийное состояние. Проблема с этим предположением заключается в том, что оно не допускает обратного движения времени, которое допускают фундаментальные законы физики. Таким образом, разбитое яйцо невозможно снова собрать в единое целое, а молоко, которое вы налили утром в кофе, не отделить от этого ароматного напитка. Но о чем это говорит?
Как пишет издание New Scientist, мы определяем будущее как то направление времени, в котором энтропия возрастает. Изучая движение далеких галактик, мы можем предсказать будущее развитие космоса. При этом мы можем как бы отмотать время назад и приблизиться к Большому взрыву – моменту, когда во Вселенной было гораздо меньше энтропии. Но стоит сделать это, как мы неизбежно столкнемся с космической головоломкой: действительно ли Большой взрыв был началом времен? И если да, то почему у этого события такая низкая энтропия? Как видите, это целый ряд невероятно интересных вопросов, ответы на которые ученым только предстоит найти. Но как физики пришли к выводу о том, что зеркальная вселенная существует?
Параллельная Вселенная существует?
Шесть лет назад в ходе эксперимента в Антарктике, исследователи обнаружили странные частицы, которые могут свидетельствовать о существовании параллельной реальности. В течение месяца авторы работы, опубликованной в журнале Physics, наблюдали за гигантским воздушным шаром, который нес набор антенн, плывущих высоко надо льдом, сканируя более миллиона квадратных километров замерзшего ландшафта в поисках признаков высокоэнергетических частиц, прибывающих из космоса. Когда воздушный шар вернулся на Землю после первого полета, в собранных данных не было ничего, за исключением странной вспышки фонового шума. Та же история произошла и после второго полета более чем через год.

Однако во время третьего запуска исследователи решили еще раз просмотреть ранее полученные данные и особенно те сигналы, которые были определены как шум. При более тщательном рассмотрении один из сигналов оказался сигнатурой высокоэнергетической частицы – нейтрино. Но это казалось невозможным и явно было не тем, что искали специалисты, так как вместо того чтобы падать сверху, эта частица вырывалась из-под земли.
Важно понимать, что с момента этого удивительного открытия были выдвинуты всевозможные предположения, чтобы объяснить существование загадочных частиц, но все они были исключены. А вот оставшаяся гипотеза и правда шокирует, так как объяснением является существование перевернутой вверх дном вселенной, которая родилась в момент Большого Взрыва – как и наша Вселенная – и существуют параллельно с ней. В этом зеркальном мире все положительное – это отрицательное, левое – правое, а время бежит вспять. По сути, физики полагают, что «другая» Вселенная создана из антивещества и расширяется в противоположном (по шкале времени) от точки Большого взрыва направлении. Согласитесь, это явно самая умопомрачительная идея, с которой вам довелось познакомиться, к тому же, она может оказаться правдой.
Конечно, это не идет ни в какое сравнение с гипотезой времени, которую придумал знаменитый писатель-фантаст Курт Воннегут в романе «Бойня номер пять или крестовый поход детей». Согласно сюжету главного героя Билли Пилигримма похищают инопланетяне с планеты Тральфамадор, которые в отличие от нас с вами способны видеть сразу всю стрелу времени и могут перемещаться по ней как хотят. Так или иначе, наша Вселенная очень странная и чтобы понять, как все устроено и существуют ли параллельные миры нам понадобится еще много времени.