Rok 2016 w nauce – fale grawitacyjne i poszukiwanie źródła młodości

Zarejestrowanie po raz pierwszy fal grawitacyjnych, przewidzianych wiek temu przez Einsteina, to jedno z kluczowych wydarzeń naukowych roku 2016. Naukowcy wiedzą też więcej m.in. o tym, jak zachować młodość, i ustalili nowe, ważne fakty z dziejów ewolucji.

Z ogólnej teorii względności wynika, że masywny obiekt zakrzywia przestrzeń wokół siebie, a przyspieszające obiekty generują fale, rozchodzące się w czasoprzestrzeni. Fale grawitacyjne udało się po raz pierwszy zarejestrować w lutym dzięki LIGO – parze oddalonych o 3 tys. km interferometrów laserowych w stanach Waszyngton i Luizjana. Zderzenie dwóch czarnych dziur w odległości ponad miliard lat świetlnych wywołało tak silne odkształcenia przestrzeni, że udało się zmierzyć spowodowane przez nie zmiany długości czterokilometrowych ramion interferometrów.

Również w astronomii miały miejsce inne sensacyjne odkrycia. W styczniu Mike Brown i Konstantin Batygin z instytutu Caltech w Pasadenie (USA) przedstawili na łamach „The Astronomical Journal” dowody na istnienie dziewiątej planety układu słonecznego, krążącej daleko za orbitą Plutona. Na obecność dziesięciokrotnie większej od Ziemi planety wskazują dziwne orbity mniejszych obiektów tworzących Pas Kuipera. Z kolei w czerwcu na łamach „Nature” Guillem Anglada-Escude z Queen Mary University (W. Brytania) ogłosił odkrycie Proxima b – podobnej do Ziemi i potencjalnie nadającej się do życia planety, krążącej wokół najbliższej nam gwiazdy, odległej od Ziemi o 4 lata świetlne Proxima Centauri. „Rok” na Proxima b trwa zaledwie 11,2 dnia.

This artist’s impression shows the planet Proxima b orbiting the red dwarf star Proxima Centauri, the closest star to the Solar System. The double star Alpha Centauri AB also appears in the image between the planet and Proxima itself. Proxima b is a little more massive than the Earth and orbits in the habitable zone around Proxima Centauri, where the temperature is suitable for liquid water to exist on its surface.

Fot. NASA

W tym kontekście atrakcyjny wydaje się ogłoszony 12 kwietnia plan wysłania do Alfa Centauri flotylli sond kosmicznych StarChip, mających zalewie centymetr średnicy. Impulsy potężnych laserów mogłyby rozpędzić je do 20 proc. prędkości światła, sondy dotarłyby tam więc po ok. 20-30 latach i przekazały na Ziemię sygnały. (Sygnał dotarłby do nas po kolejnych czterech latach).

Kolejny spektakularny sukces odniosła sztuczna inteligencja. W roku 1997 arcymistrza szachowego Garriego Kasparowa pokonał komputer IBM Deep Blue. W marcu 2016 stworzona przez należącą do Google firmę DeepMind sztuczna inteligencja AlphaGo wygrała 4:1 z Lee Sedolem, koreańskim arcymistrzem (9 dan) znacznie trudniejszej dla maszyn gry w go. Ta sama technologia może znaleźć zastosowanie w ochronie zdrowia, dzięki dostępowi do danych dotyczących 1,6 miliona pacjentów trzech londyńskich szpitali.

Jak dowiedzieliśmy się w listopadzie, dzięki kontrowersyjnej technice „trojga rodziców” w londyńskim szpitalu kilka miesięcy wcześniej przyszedł na świat zdrowy syn pacjentki z Jordanii. Wadliwe mitochondrialne DNA u tej kobiety było wcześniej przyczyną zgonu dwojga jej dzieci.

Zespołowi Konstantinosa Sfakianoudisa z greckiej kliniki leczenia niepłodności, dzięki podawaniu bogatego w płytki krwi osocza, udało się odmłodzić jajniki po menopauzie. Dokonanie to może oznaczać możliwość zajścia w ciążę przez te kobiety, które nie miały wcześniej takiej szansy, i pozwolić na unikniecie przykrych objawów menopauzy. Pojawiły się jednak wątpliwości, do jakiego wieku należy stosować podobne metody.

Z kolei japońscy naukowcy ogłosili październiku na łamach „Nature”, że w warunkach laboratoryjnych udało im się otrzymać mysie komórki jajowe z komórek skóry. Komórki wyhodowano całkowicie poza organizmem myszy.

Fot. Pixabay

Fot. Pixabay

W listopadzie specjaliści z firmy Alkahest poinformowali, że wykorzystując osocze krwi pobranej od ludzkich nastolatków udało się odmłodzić stare myszy: poprawiając ich pamięć, zdolności poznawcze oraz aktywność fizyczną. Jeszcze lepsze wyniki uzyskali naukowcy z Instytutu Salka (USA) dzięki nowej terapii genowej. Częściowo odwrócili proces starzenia u myszy, odmładzając je i przedłużając ich życie o 30 proc.

Badania genetyczne pozwoliły ustalić ważne fakty z dziejów ewolucji. W styczniu poinformowano, że mutacja prowadząca do zmiany cząsteczki GK-PID, która zaszła 800 mln lat temu, mogła doprowadzić do przekształcenia się jednokomórkowych organizmów w wielokomórkowce. W lipcu z kolei „Nature Microbiology” poinformowało o zidentyfikowaniu 355 genów LUCA – ostatniego uniwersalnego wspólnego przodka wszystkich organizmów żyjących na Ziemi.

Jak poinformowało we wrześniu „Nature”, w oparciu o badania nad ludzkim DNA udało się stwierdzić, że wszyscy ludzie obecnie żyjący poza Afryką pochodzą od niewielkiej populacji, która opuściła ten kontynent 50 do 80 tys. lat temu. Wyniki badań sugerują, że ówcześni ludzie wielokrotnie krzyżowali się z innymi hominidami – w tym neandertalczykami oraz denisowianami.

W sierpniu dowiedzieliśmy się o znalezionych na Grenlandii, datowanych na 3,7 mld lat skamieniałościach stromatolitów. To najstarsze znane ślady życia na Ziemi.

W mijającym roku naukowcy ustalili również, że najdłużej żyjącym kręgowcem jest rekin grenlandzki (Somniosus microcephalus), który dożywa wieku 400 lat. Określili również maksymalną długość życia człowieka – jest to średnio 115 lat, a maksymalnie – 125 lat.

Zjawiska takie, jak topnienie lodowców czy zanik lodu w arktycznych i antarktycznych morzach dowodzą, że globalne ocieplenie jest rzeczywistym problemem. Jak ogłoszono w październiku, 2016 to pierwszy rok, w którym poziom dwutlenku węgla w atmosferze na stałe pozostawał na poziomie powyżej 400 cząsteczek na milion. Wysoka temperatura wody w oceanie spowodowała rekordowe zniszczenia Wielkiej Rafy Koralowe, a wschodnioazjatyckie tajfuny są dziś o 50 proc. silniejsze, niż jeszcze 40 lat temu. Podobny do myszy szczurzynek koralowy (Melomys rubicola) to pierwszy gatunek ssaka który – jak uznano – wyginął z powodu zmian klimatu spowodowanych przez człowieka.

Jedną z najbardziej rewolucyjnych nowych technologii są opracowane przez naukowców z Harvardu meta soczewki, o których poinformowało w czerwcu pismo „Science”. Niezwykle lekkie, tanie i płaskie, dzięki mikroskopijnym, umieszczonym w uporządkowany sposób strukturom, są one w stanie zastąpić szklane soczewki niemal wszędzie, zwłaszcza w obiektywach smartfonów.

Wartych wzmianki wydarzeń naukowych było oczywiście znacznie więcej. 1 lutego Światowa Organizacja Zdrowia ogłosiła, że przenoszony przez komary wirus Zika może powodować u dzieci mikrocefalię. W marcu zespół Craiga Ventera zsyntetyzował genom bakterii zawierający tylko 473 niezbędne do życia geny. 2 maja „PNAS” ogłosiło, że na Ziemi może żyć nawet bilion (milion milionów) gatunków organizmów, głównie drobnoustrojów, z czego 99,999 pozostaje nieodkrytych. Inna analiza genetyczna wykazała, że gatunek, który znamy jako żyrafę, to w rzeczywistości cztery różne gatunki.

Fot. Wikimedia

Fot. Wikimedia

W październiku ogłoszono, że światowa populacja kręgowców zmniejszyła się o 58 proc. w porównaniu z rokiem 1970, a do roku 2020 odsetek ten może sięgnąć dwóch trzecich. Niewielkim pocieszeniem jest fakt zwiększenia – po latach starań – populacji pandy wielkiej. Przybyło jej na tyle, że status gatunku można było zmienić z „zagrożonego wyginięciem” na „narażony na wyginięcie”.

Modyfikacja przez naukowców z Illinois University procesu fotosyntezy (tak, że jest on wydajniejszy o 15 proc.) daje perspektywę zwiększenia produkcji żywności. Zmodyfikowana genetycznie „super pszenica”, dzięki skuteczniejszej fotosyntezie, ma dawać plony wyższe od 20 do 40 proc.

Fot. Space X

Fot. Space X

Także w 2016 r. Elon Musk, twórca firmy Space X, ogłosił plan wysłania ludzi na Marsa. (Bezzałogowe loty miałyby się rozpocząć w roku 2022). Wkrótce potem ogłoszono plany stworzenia pierwszego kosmicznego państwa na stacji orbitalnej – Asgardii.

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

 

 

PODOBNE POSTY

Odpowiedz