Интересные открытия и научные достижения первой половины 2016 года

Исследователи обнаружили, что древний белок, получивший наименование GK-PID, явился причиной начала развития одноклеточных организмов в многоклеточные около 800 миллионов лет назад. Эта молекула стала своеобразным триггером, с которого начался процесс притягивания хромосом и объединения внутри внутреннего слоя клеточной мембраны при делении. Она фактически позволила клеткам правильно делиться, избегая злокачественных образований.

Удивительное открытие также показало, что более древняя версия GK-PID вела себя совсем не так, как ведет в настоящий момент ее более современный вариант. Единственная причина, объясняющая это, указывает на то, что древний ген GK в какой-то момент удвоился. Одна копия продолжила вносить свой вклад в подготовке сырья для ДНК, а из второго как раз и получился GK-PID. Другими словами, появление многоклеточной жизни обязано результату одной-единственной мутации.




В январе этого года в рамках программы Great Internet Mersenne Prime Search было обнаружено новое простое число 2^74,207,281 - 1.

Вы наверняка задаетесь вопросом: в чем важность этого открытия? Дело в том, что современная криптография для шифрования данных требует использования очень сложных чисел, а также простых чисел Мерсенна (на данный момент обнаружено только 49 таких чисел). Новое обнаруженное число является самым длинным из когда-либо найденных и содержит почти на 5 миллионов цифр больше, чем ближайшее предшествующее число. Общее количество цифр в этом числе чуть ниже 24 000 000, поэтому более практичное его написание выглядит именно так: 2^74,207,281 - 1.




Еще до обнаружения Плутона в 20-м веке ходили теории о существовании девятой планеты, планеты Икс, которая находится за Нептуном. На ее наличие указывала особенность поведения гравитационных волн, которые могли вызываться наличием очень массивного объекта. Позже за эту планету был принят обнаруженный Плутон, однако особенности гравитационных искажений так до конца и не были объяснены до тех пор, пока Калифорнийский технологический институт не предоставил доказательства того, что девятая планета действительно существует и обладает орбитальным периодом в 15 000 лет.

Астрономы, написавшие о своем открытии, говорят о том, что вероятность того, что за девятую планету было принято какое-то очень плотное облако из астероидов или метеоритов, составляет всего 0,0007 процента.

В настоящий момент Девятая планета по-прежнему остается лишь гипотетическим предположением, так как воочию ее еще никто не видел. Однако астрономы подсчитали, что причиной этого является ее просто колоссальная орбита. Если эта планета действительно существует, то она, вероятнее всего, должна быть приблизительно в 2-15 раз массивнее Земли, а ее орбита находится где-то между 200 и 1600 астрономическими единицами от Солнца. Одна астрономическая единица равна 150 000 000 километров. Другими словами, Девятая планета может находиться на расстоянии до 240 000 000 000 километров от Солнца.




Со временем абсолютно все приходит в негодность, поэтому у нас, например, нет возможности хранить цифровые данные на одном и том же носителе бесконечное время. Однако вскоре это может измениться благодаря открытию Саутгемптонского университета. Ученые, используя наноструктурное стекло, успешно разработали новый процесс записи и чтения данных. Само устройство хранения выглядит как небольшой стеклянный диск размером чуть больше четвертака, но при этом способно сохранять до 360 ТБ данных и выдерживать температуру до 1000 градусов Цельсия. Это означает, что при средней комнатной температуре данные на таком носителе будут храниться около 13,8 миллиарда лет (то есть примерно столько же, сколько возраст самой Вселенной).

Данные записываются на носитель с помощью сверхскоростных коротких и лазерных импульсов. Каждый файл данных записывается в три слоя наноструктурных точек, расположенных друг от друга на расстоянии всего 5 микрометров. При чтении информация реализуется (считывается) в пяти направлениях: согласно трехмерному расположению наноструктурных точек, а также их размера и направленности.




За последние 170 лет наука пришла к выводу, что позвоночная жизнь на планете развилась из рыб, обитавших в водах древней Земли. Прийти к такому выводу ученых заставили наблюдения исследователей из Технологического института Нью-Джерси (США), которые обнаружили тайваньскую слепоглазку (это такая рыба, если кто не знает), которая умеет ползать по стенам и обладает практически такими же анатомическими способностями, как у амфибий или рептилий.

Для науки, с точки зрения эволюции адаптационных особенностей видов, это открытие очень значимое. Оно способно помочь ученым лучше понять, как происходил процесс развития доисторических рыб в наземные четвероногие. Следует отметить, что разница между слепоглазками и другими рыбами, способными передвигаться по твердой поверхности, заключается в их походке, которая сводится к активному использованию "тазобедренных частей" при ползке.




Раньше вертикальную посадку ракеты на планеты и спутники мы могли видеть только в мультфильмах и научно-фантастических фильмах, однако в реальности такая посадка является невероятно трудной задачей. Именно поэтому космические агентства строят ракеты с таким учетом, что отработанные части либо падают в океан, либо просто сгорают в атмосфере. Возможность посадить ракету вертикально означает, что сами запуски при желании можно сделать гораздо дешевле и использовать отработанные ступени для следующих проектов. Это действительно может сэкономить очень много денег.

Частная американская компания SpaceX совершила первую успешную вертикальную посадку ракеты 8 апреля этого года, после этого они сделали то же самое, но уже с участием плавучей баржи, в качестве площадки для посадки. Этот успех компании в перспективе способен не только сэкономить кучу средств на следующие запуски, но и существенно уменьшить время между этими запусками.

Справедливости ради следует отметить, что не только SpaceX удалось это сделать. Успех экспериментальных запусков отмечали и в компании Blue Origin Джеффа Безоса (владельца Amazon). Правда, в этом случае речь шла не о полноценном запуске и выходе на орбиту, как у SpaceX, а скорее о подъеме ракеты на высоту 100 километров и мягкой посадке обратно на Землю.

Как бы там ни было, такие проекты заставляют космические агентства двигаться вперед в вопросах космических исследований.




После установки специального компактного имплантата в мозг, человек, проведший последние 6 лет своей жизни полностью парализованным, вернул возможность двигать пальцами.

Этот кибернетический чип был создан учеными из Университета штата Огайо (США) и посылает сигналы в находящийся рядом приемник, который их обрабатывает и передает на специальную электронную перчатку на руке человека. В перчатке находятся электрические провода, которые стимулируют определенные мышцы и заставляют пальцы двигаться. Эффективность устройства такова, что с помощью него человек даже смог играть в музыкальную игру Guitar Hero, удивив тем самым не только ученых, но и докторов, участвовавших в этом эксперименте.




В Стэнфордской университетской школе медицины прошли испытания с использованием инъекций стволовых клеток человека прямо в мозг пациентов, перенесших инсульт. Процедура оказалась успешной и показала полное отсутствие каких-либо побочных негативных эффектов, если не считать легкую головную боль, которая скоро прекратилась после эксперимента. У всех 18 принимавших участие добровольцев, перенесших инсульт и завершивших послеинсультную реабилитацию 6 месяцев назад, после этого эксперимента наблюдались существенные улучшения в здоровье. Инъекции стволовых клеток повысили мобильность пациентов настолько, что те люди, которые были прикованы к инвалидным коляскам все это время, вновь обрели возможность ходить.




Уменьшение выбросов углекислого газа является важной частью соблюдения баланса CO2 на планете. Когда сжигаются любые горючие материалы, то весь накопленный в этом материале CO2 высвобождается в атмосферу. Люди пытаются решить эту проблему не одно поколение, но пока проигрывают. Как следствие - изменение климата на планете.

Ученые из Исландии недавно нашли, возможно, самый эффективный способ навечно заблокировать выбросы углекислого газа в атмосферу. Исследователи закачали определенный объем CO2 в вулканическую исландскую породу, и это ускорило процесс, который превращает базальт в карбонатные минералы, которые впоследствии становятся известняком. Обычно этот процесс занимает сотни и тысячи лет, однако ученые из Исландии смогли завершить процесс всего за два года. В результате углекислый газ запечатан в камне и может храниться под землей или даже использоваться в качестве материала для строительства без высвобождения его в атмосферу.




Ученые из аэрокосмического агентства NASA обнаружили астероид, захваченный гравитацией нашей планеты и теперь находящийся на орбите Земли. Фактически это делает его вторым естественным спутником нашей планеты. Конечно же, вокруг нашей планеты много чего летает и летало: космические станции, искусственные спутники и просто тысячи тон различного космического мусора. Но Луна у нас всегда была только одна. А теперь их две, так как в NASA подтвердили существование и обращение по орбите объекта 2016 HO3.

Сам объект обращается вокруг нашей планеты на очень большом расстоянии и скорее подвержен гравитационному воздействию Солнца, а не Земли, однако оборачивается он не только вокруг нашего светила, но и вокруг нашей планеты. Не спешите, правда, паковать чемоданы, чтобы в скором времени прогуляться по нашему новому естественному спутнику, так как его размеры составляют всего от 40 до 100 метров в диаметре.

Несмотря на то, что 2016 HO3 обладает весьма стабильной орбитой вокруг Земли и Солнца, через несколько столетий, согласно Полу Чодасу из центра NASA по изучению околоземных объектов, объект выйдет с орбиты и, возможно, вообще улетит за пределы Солнечной системы. Чодас также добавляет, что 2016 HO3 был весьма стабильным квазиспутником Земли на протяжении уже более одного столетия.