Въпреки десетилетията усилия "чумата на ХХ век" – ХИВ – все още заразява повече от 1 милион души годишно, а ваксината упорито оставаше недостъпна. Но през 2024 г. светът съзря възможно най-доброто решение: инжекционно лекарство, което предпазва хората в продължение на 6 месеца с всяка инжекция. След голямо изпитание за ефикасност при африкански юноши и млади жени през юни стана ясно, че тези инжекции редуцират ХИВ инфекциите до нула – удивителната 100% ефикасност.
Революционна ефикасност
Всякакви съмнения относно откритието изчезнаха 3 месеца по-късно, когато подобно изследване, проведено на четири континента, отчете 99,9% ефикасност при хора с различен пол.
Още: Инфекциите с ХИВ са достигнали най-ниско ниво през 2023 г.
Много изследователи на ХИВ/СПИН сега се надяват, че препаратът, ленакапавир, сериозно ще намали глобалните нива на инфекцията, когато се използва като профилактика преди експозиция (PrEP). „Той има потенциала, ако можем да го направим правилно, което означава да станем големи и да го разпространим“, казва Линда-Гейл Бекер, специалист по инфекциозни болести в университета в Кейптаун, която ръководи едно от двете изпитания за ефикасност за производителя на лекарства Gilead Sciences.
Но това не е единствената причина науката да определи ленакапавир за своя пробив на годината за 2024 г. Извън класациите успехът на препарата като PrEP произтича от основен изследователски напредък: ново разбиране за структурата и функцията на капсидния белтък на HIV, към който е насочен ленакапавир. Много други вируси имат свои собствени капсидни белтъци, които образуват обвивка около техния генетичен материал, така че триумфът на този препарат повдига вълнуващата перспектива, че подобни капсидни инхибитори могат да се борят с други вирусни заболявания.
ОЩЕ: Постижение: В Берлин излекуваха пациент с ХИВ
iStock
През 2024 г. бяха направени големи крачки в лечението на ХИВ в сравнение със старите времена, когато инфекцията означаваше ужасяващо изтощение, унищожена имунна система, водеща до други ширещи се инфекции и ранна смърт. През 1996 г. изследователи показаха, че мощни коктейли от лекарства могат напълно да потиснат ХИВ и да предотвратят развитието на СПИН – пробивът на науката през тази година според сп. Science.
Настоящите антивирусни средства са дори по-добри, позволявайки на милиони да живеят нормален живот с хронично, но управляемо заболяване. Лекувани хора, чийто вирус е потиснат, също рядко заразяват други – откритие, което накара науката да обяви „лечението като превенция“ за пробив на годината през 2011 г. Тъй като повече хора по света получиха достъп до лекарствата, новите инфекции в световен мащаб спаднаха от 2,1 милиона през 2011 г. на 1,3 милиона миналата година.
Помощ дойде и от инструменти за превенция като презервативи, обрязване при мъжете, смяна на игли и образование, както и от „орална PrEP“. За първи път одобрени в Съединените щати през 2012 г., PrEP препаратите предлагат мощна защита – ако хората ги приемат. При мъже, които правят секс с мъже, те помогнаха за спадане на новите ХИВ инфекции до почти нула в Сан Франциско, Сидни и Амстердам.
ОЩЕ: Нова надежда: Лекарство срещу СПИН с невероятни първи резултати
Но минаха години, преди по-бедните страни дори да имат достъп до генерични версии на лекарствата. А в много африкански страни младите момичета и жени приемаха хапчетата само от време на време поради препятствия, включително стигма и динамика на взаимоотношенията. През 2021 г. на пазара излезе PrEP лекарство, наречено каботегравир, което изисква инжекции на всеки 2 месеца. Но и това беше възпрепятствано от високи разходи и ограничен интерес.
Gerd Altmann / Pixabay
Напредъкът е в застой, оставяйки света далеч от целта, поставена от Съвместната програма на ООН за ХИВ/СПИН (UNAIDS) за намаляване на новите ХИВ инфекции до под 370 000 през следващата година и по-малко от 200 000 през 2030 г. Но ленакапавир може да изведе света от задънената улица. Той преобърна света на PrEP през юни с новината, че в "сляпо" изследване с повече от 5000 цисджендър жени и юноши в Южна Африка и Уганда нито един от участниците, който е получил инжекциите, не се е заразил.
„Не виждате такива данни всеки ден“, казва Мичъл Уорън, който оглавява AVAC, организация с нестопанска цел, която започва като Коалиция за защита на ваксините срещу СПИН и все повече превръща PrEP в свой основен фокус.
ОЩЕ: Ранно лекарство срещу ХИВ може да е ключът към трайна ремисия
За разлика от основните средства срещу ХИВ, които разрушават вирусните ензими чрез свързване към „активните места“, които им позволяват да функционират, ленакапавир взаимодейства с капсидните белтъци, които образуват защитен конус около вирусната РНК.
Имаше обаче проблем: ленакапавир е сравнително неразтворим и тялото има проблеми с усвояването му. Но когато екипът на Gilead разработи инжекционна форма на молекулата, тази слабост се превърна в негова суперсила, давайки на лекарството изключително дълъг живот в организма.
Инжекционният ленакапавир е на пазара от 2 години като „спасително“ лечение за хора, живеещи с вируса, които са се провалили с други терапии.
Химическа структура на ленакапавир. Reba16 / Public Domain
Дали ленакапавир ще стане широко използван и ще ускори края на епидемията от ХИВ/СПИН, зависи от достъпността, доставките и разбира се, търсенето. Регулаторното одобрение не се очаква поне до средата на 2025 г. Цената, която все още не е обявена, ще определи кой може да си я позволи. Gilead сключи сделка с шест производителя за евтини версии за 120 развиващи се страни, но досега няма отстъпка за страни със среден доход като Бразилия, която е с най-голям брой хора, живеещи с ХИВ в Южна Америка. А правителствата с ограничени ресурси може да нямат бюджет дори за продукти с отстъпка. Претоварените системи на здравеопазване, социалните вълнения, екстремните метеорологични явления и транспортните предизвикателства могат да възпрепятстват разпространението. А и хората трябва да са готови да получават ваксини на всеки 6 месеца.
ОЩЕ: Хапче против СПИН представиха в Смолян, има го в България
Компанията Gilead наскоро преформулира ленакапавир и планира да стартира изпитания, за да определи дали една инжекция може да осигури защита за една година. Но колкото и мощен да е ленакапавир днес и може да бъде утре, той не е заместител на ваксина, казва Жана Марацо, ръководител на Националния институт по алергии и инфекциозни болести на САЩ. Марацо е оптимист, че препаратът може да помогне за „драстично намаляване на разпространението на ХИВ в нашите най-трудни области“. Но ваксина може да се постави на всеки, не само на хора с висок риск; струва само няколко долара за изработка и трае много години. „Трябва да продължим да търсим интервенция, която ще създаде траен индивидуален имунитет, ако наистина искаме да сложим край на ХИВ.“
Въпреки че инжекционният ленакапавир може да не е достатъчен за постигане на целите, поставени от UNAIDS, той притежава потенциала да защити милиони от инфекция. Това е мощно допълнение към поредицата от грандиозни биомедицински пробиви, които – достигайки до хората, които имат най-голяма нужда от тях – стабилно отдалечават ХИВ/СПИН от заболяване, което преобръща цели общности и го превръща в рядко заболяване.
Имунни клетки при автоимунно заболяване
Изобразяване на адаптивна терапия за трансфер на клетки с конструирани от CAR-Т клетки. Caron A. Jacobson and Jerome Ritz / Public Domain
Лупус, склеродермия, множествена склероза и други автоимунни заболявания са резултат от коварна имунна система, която атакува здравата тъкан на човека. Съществуващите лечения като препарати за потискане на имунната система могат да помогнат, но те невинаги спират прогресирането на заболяването и могат да имат инвалидизиращи странични ефекти.
ОЩЕ: Революционно: Нова терапия ще помогне на хората с диабет. Ето как
Тази година нов подход – Т-клетъчна терапия с химерни антигенни рецептори (CAR-T) – доведе до поразителни подобрения при тежко болни пациенти, отваряйки това, което може би е нова глава в лечението на автоимунните заболявания.
Терапията CAR-T дебютира като лечение на рак на кръвта преди почти 15 години (и беше част от научния пробив на годината през 2013 г.). Това е съвсем различен начин за справяне с болестта: лекарите изолират Т-клетките – стражите на имунната система, от белите кръвни клетки на пациента. След това тези клетки получават генно инженерство – обикновено за търсене и унищожаване на В-клетки, друг компонент на имунната система – и се връщат на пациента. Раковите В-клетки са в основата на някои левкемии и лимфоми и терапията с CAR-T може да ги унищожи.
В-клетките играят роля и в автоимунитета, по-специално чрез освобождаване на токсични автоантитела, които удрят стави, бели дробове, бъбреци и др.
През 2024 година бяха проведени редица нови клинични изпитания за тестване на силата на CAR-T терапията срещу В-клетките при автоимунни заболявания. През февруари немски изследователи съобщиха за 15 пациенти с лупус, склеродермия или увреждащото мускулите заболяване миозит, като всички получили CAR-T терапия от 4 до 29 месеца по-рано. Осмина от пациентите с лупус били в ремисия без лекарства; някои от другите все още имали симптоми, но всички бяха с отхвърлени имуносупресори.
ОЩЕ: Учени разработват лечение срещу рак на базата на антитела
Адоптивна Т-клетъчна терапия. Ракови специфични Т-клетки могат да бъдат получени чрез фрагментиране и изолиране на лимфоцити, инфилтриращи тумора, или чрез генно инженерство на клетки от периферна кръв. Клетките се активират и растат преди трансфузия на реципиента (туморен носител). Simon Caulton / CC BY-SA 3.0
Появиха се и други публикувани истории за успех при миастения гравис и синдром на скования човек – болезнено и инвалидизиращо неврологично заболяване. До момента са излекувани успешно над 30 пациенти. Изследователите също постигнаха напредък в разбирането защо конструираните Т-клетки могат да бъдат толкова ефективни – откривайки например дълбоко изчерпване на В-клетките в тъканите, които други лечения не могат лесно да достигнат, като лимфните възли.
Има обаче още много работа за вършене. Учените все още се опитват да научат колко често могат да се появят сериозни нежелани реакции като имунна свръхреакция, както и колко чести са пълните ремисии и колко дълго продължават.
"Джеймс Уеб" изследва космическата зора
Какво правят всички тези ослепителни галактики в зората на времето? Откакто обсерваторията „Джеймс Уеб“ (JWST) на НАСА отвори своето гигантско око през февруари 2022 г., космическият телескоп е забелязал повече ярки галактики в най-ранните епохи на Вселената, отколкото теоретиците смятаха за възможно. Тази година подробни изследвания на древната светлина на галактиките започнаха да обясняват какво може да се случва.
ОЩЕ: "Джеймс Уеб" откри стотици Малки червени точки в Ранната вселена. И досега не е ясно какво е това
Adriana Manrique Gutierrez / CIL / NASA GSFC
JWST – най-големият и най-мощен космически телескоп, създаван някога, и пробивът на годината в науката за 2022 г. – е специално проектиран да изследва първите милиарди години на Вселената, като улавя повече слаба червена светлина от предишни инструменти. През първите си месеци телескопът наблюдава може би 1000 пъти повече кандидати за галактики в космическата зора от очакваното. Въз основа на тяхната необичайна яркост изследователите изчислиха, че някои от тях са гиганти с размерите на Млечния път, които не би трябвало да могат да растат толкова бързо според настоящите теории за еволюцията на галактиките.
Една от възможностите е, че галактиките всъщност не са толкова големи, колкото се предполага, а просто много ярки. Ако образуването на звезди в Ранната Вселена е благоприятствало звезди, десетки или стотици пъти по-масивни от Слънцето например, галактиките, които ги крият, може да изглеждат непропорционално светли. Друга хипотеза е, че Ранната Вселена е била пълна с черни дупки, поглъщащи резервоари от междузвезден материал, произвеждайки ярки изблици на енергия, които биха могли да обяснят откритията на телескопа.
ОЩЕ: Откритие: това, което си мислим, че знаем за Вселената, е много погрешно
Резултатите на JWST сега предполагат, че роля може да играят и двата процеса. Спектроскопията, която разделя древната светлина на нейните дължини на вълните за анализ, показва, че ранните галактики са съдържали огромни количества газ и прах, включително тежки елементи като въглерод и кислород. Тези елементи биха могли да се образуват само в коремите на още по-ранни гигантски звезди, които са умрели млади, експлодирайки като свръхнови и разпръсквайки материала широко. Констатациите показват, че условията в зората на времето са позволили на огромни звезди да растат бързо и ефективно.
ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team
Други спектроскопски изследвания сочат масивни и активни черни дупки като източник на ранния блясък. Учените не са съвсем сигурни как такива зверове са могли да се появят толкова бързо: в съвременната Вселена се смята, че черните дупки се образуват при колапс на масивни звезди в края на жизнения им цикъл. Но някои теории твърдят, че в много ранни времена колосални концентрации материал, а не звезди, биха могли бързо да се срутят под собствената си тежест, създавайки семената, от които са се образували тези огромни черни дупки.
Пестициди на основата на РНК навлизат в полето
Инсектицидите могат да бъдат безумно оръжие, което убива невинни видове заедно с вредителите. Тази година Агенцията за опазване на околната среда на САЩ (EPA) одобри нещо, което може да бъде решение: базиран на РНК пестициден спрей, пригоден към ген в предвидената цел. Поддръжниците вярват, че този нов, прецизен подход ще бъде по-безопасен от съществуващите химикали и може да работи за много вредители. Първият РНК пестициден продукт се прицелва в колорадския бръмбар, който е развил резистентност към съществуващите химикали и причинява загуба на реколта за половин милиард долара годишно по света.
ОЩЕ: Европарламентът не прие намаляване на използването на пестициди
Th G / Pixabay
Calantha е изобретен от компанията GreenLight Biosciences и се намесва в ген, уникален за бръмбара. Когато ларвите дъвчат напръскани с препарата листа, РНК блокира експресията на ключов белтък и те загиват в рамките на дни. Този механизъм, известен като РНК интерференция (RNAi), е естествен процес, който повечето клетки използват, за да регулират генната експресия и да се защитават от вируси.
След откритието през 2007 г., че двойноверижната РНК може да преминава през чревната лигавица на насекомите и ефективно да ги убива, изследователите се опитаха да превърнат RNAi в оръжие срещу корояди, комари и други насекоми. Генетично модифициран сорт царевица, който произвежда своя собствена РНК за унищожаване на царевични коренови червеи, се появи на пазара през 2023 г. Сега GreenLight разработва друг пестицид за унищожаване на акара вароа – известен бич на пчелните кошери.
ОЩЕ: Измиването на ябълките само с вода не е достатъчно
Изследователите се надяват да адаптират RNAi и за да убиват молци и други така наречени лепидоптери, които включват някои от най-големите вредители по културите, като диамантения молец и есенния армейски червей. За разлика от бръмбарите обаче лепидоптерите имат чревни ензими, които лесно разрушават РНК, преди тя да може да им навреди. Един потенциален отговор – опаковането на РНК в малка защитна обвивка – се превърна в гореща изследователска област.
GreenLight Biosciences
Насекомите и другите вредители са известни с бързоразвиващата се резистентност към токсини и изследователите вече се чудят колко време ще отнеме естественият подбор, за да осуети РНК инсектицидите. Лабораторните тестове разкриха, че колорадският бръмбар и царевичният червей могат да развият резистентност към РНК, ако бъдат изложени на достатъчно високи дози. Тоест РНК инсектицидите ще трябва да се използват отговорно, за да запазят предимството си.
Откриването на органели прави еволюционен обрат
Някои бактерии се справят с това, но до тази година не беше известно еукариот да „фиксира“ азота от атмосферата, превръщайки го в амоняк, който растенията могат да използват за производството на белтъци и други основни молекули. Това се промени с откриването на „нитропластите“ – уникални отделения за фиксиране на азот в клетките на морските водорасли. Освен че демонстрира колко много все още не знаем за еволюцията на клетъчната сложност, това откритие и свързаната с него работа намекват за възможността за бъдещи култури, надарени с нитропласти, които биха им позволили да се оплождат.
ОЩЕ: Уникално: Химици произведоха хибрит на ДНК с белтък в жива клетка
ДНК изследвания показват, че новооткритата органела е възникнала преди около 100 милиона години от партньорство между морските водорасли и азотфиксиращите цианобактерии. Клетките на водораслите поели тези бактерии, които в крайна сметка загубили достатъчно гени и биохимични способности, за да зависят за оцеляването си от водораслите, и сега се възпроизвеждат според графика на водораслите. Това ги прави едни от малкото известни ендосимбионтни органели – такива, които произхождат от някогашен независим микроб – да се включат в клетките на друг организъм. Хлоропластите, които позволяват на растенията да преобразуват слънчевата светлина в енергия, и митохондриите – вътрешните електроцентрали за всички еукариотни клетки, споделят подобна история на произхода.
Снимка на Braarudosphaera bigelowii с нитропласт, обозначен с върха на стрелка. Tyler H. Coale et al. / Science, 2024
Изследователите са започнали да разгадават как прекурсорът на нитропластите се е настанил в клетките, като изучават азотфиксиращи структури в диатоми – малки водорасли, обвити в силициев диоксид. Вкаменелостите от диатоми показват, че те са започнали да приемат азотфиксиращи цианобактерии много по-скоро – преди около 35 милиона години. Бактериите не са прехвърлили нито един от собствените си гени в своите клетки гостоприемници, което предполага, че представляват по-ранен етап от еволюцията на нитропластите и все още не са включени като органели.
ОЩЕ: Защо спиралата на ДНК почти винаги е усукана надясно?
Използването на такива знания за подобряване на селското стопанство няма да е лесно. Засега културите извличат своя фиксиран азот от торове или от симбиотичните азотфиксиращи бактерии, които живеят в корените на боба и други бобови растения. Улики за осигуряване на повече култури със собствен източник на азот може да дойдат от друго откритие тази година: диатом, който съдържа азотфиксиращи бактерии, далечно свързани с тези в корените на бобовите растения. Разбирането как работи това партньорство може да посочи пътя за внедряването на нитропласти в културните растения.
Появи се нов тип магнетизъм
Една от последните значими новини в света на науката за 2024 година, но не и последна по важност. За първи път международен изследователски екип изобрази и контролира вид магнитен поток, наречен алтермагнетизъм, който според физиците може да се използва за разработване на по-бързи и по-надеждни електронни устройства.
Революционен експеримент на мощен рентгенов микроскоп в Швеция предоставя пряко доказателство за съществуването на алтермагнетизъм, според статия, публикувана в сп. Nature. Алтермагнитните материали могат да поддържат магнитна активност, без самите те да са магнитни. По думите на екипа от университета в Нотингам, който ръководи изследването, откритието има революционен потенциал за електронната индустрия.
ОЩЕ: Физици откриха нов тип магнетизъм
„Алтермагнитите имат потенциала да доведат до хилядократно увеличение на скоростта на микроелектронните компоненти и цифровата памет, като същевременно са по-здрави и енергийно ефективни“, казва Питър Уодли, един от авторите на изследването.
University of Nottingham
Твърдите дискове и другите компоненти, които стоят в основата на съвременната компютърна индустрия, обработват данни във феромагнитни материали, чийто присъщ магнетизъм ограничава тяхната скорост и плътност. Използването на алтермагнитни материали ще позволи протичането на ток в немагнитни продукти.
„Най-простото приложение на алтермагнетизма е да възпроизведе градивните елементи на настоящите устройства с памет“, казва Уодли. „Използването на алтермагнити като заместители трябва да доведе до много по-бърза, по-ефективна и по-устойчива технология.“
ОЩЕ: Загадката на гравитацията: търси се неуловима частица на една от основните природни сили
Магнитните свойства на материала зависят от въртенето на неговите електрони. Във феромагнитните материали като желязото, които реагират силно на магнитни полета, всички електрони се въртят успоредно със своите съседи. При антиферомагнетизма, другият установен тип магнетизъм, съседните електрони се въртят в противоположни посоки и следователно взаимно се компенсират, така че материалът като цяло не реагира на външно поле.
В алтермагнитните материали завъртанията на електроните също са антипаралелни, но атомите и придружаващите ги електрони се въртят по необичаен начин в кристалната структура. Такъв „магнетизъм с обрат“ осигурява полезни свойства, каза Уодли.
Изображения от рентгеновата сонда в лабораторията Max IV в Лунд, Южна Швеция, показват токове, въртящи се в различни посоки в тънки кристали на полупроводник от манганов телурид, когато е приложено външно магнитно поле. Изследователите създали магнитни вихри, които могат да се използват за съхранение и обработка на информация.
ОЩЕ: Кое е най-бързото нещо на Земята?
iStock
Физиците откриха намеци за нов магнетизъм около 2020 г., а терминът алтермагнетизъм беше използван за първи път през 2022 г.
„Последният ни пробив превръща алтермагнетизма в реалност“, казва Уодли. „Използваме микроскопия, за да видим магнитния ред в безпрецедентни детайли. Можем да измерваме и контролираме тези свойства по начини, които никоя друга магнитна система не позволява.
„Трябва да намерим кандидат-алтермагнитен материал и начин за обработката му в индустриален мащаб“, казва Уодли. „Не е нереалистично да се предположи, че може да минат 10 години от прилагането му в електрониката.“ Мангановият телурид вероятно не е подходящ за индустриални приложения, въпреки че друг алтермагнитен полупроводник, хромният антимонид, може да бъде. Физиците прогнозират, че повече от 100 съединения ще проявят алтермагнитно поведение.
ОЩЕ: Странна фаза на материята, която съществува само на хартия, се оказа възможна
Учените се мобилизират, за да привлекат финансиране за изследване на алтермагнетизма в по-голям мащаб, може би с индустриално участие.
Многоклетъчността дошла рано за древните еукариоти
В началото на 2024 г. микроскопични подобни на водорасли вкаменелости от Китай изумиха еволюционните биолози с изключителната си възраст. Датирани на 1,6 милиарда години, екземплярите предполагат, че един от отличителните белези на сложния живот – многоклетъчността – е възникнал много по-рано, отколкото се смяташе досега.
Изследователите смятаха, че еукариотите – организми, които опаковат своята ДНК в ядро, включително всички растения, животни и гъби – първо са съществували като единични клетки в продължение на 1 милиард години, преди да се свържат във вериги от клетки. След като това се случило, пътят бил проправен за организми с по-сложни тела, които се размножили широко. Вместо това новото откритие предполага, че простите многоклетъчни еукариоти са възникнали 1 милиард години преди появата на по-сложни организми, които включват клетки, които нямат пряк достъп до външната среда.
ОЩЕ: Живите организми започнали да стареят заради многоклетъчност и полово размножаване
Микроскопични вкаменелости като тези предполагат, че едноклетъчните еукариоти са се свързали по-рано, отколкото се смяташе досега. Lanyun Miao et al./Chinese Academy of Sciences’s Nanjing Institute of Geology and Palaeontology
Подобна вкаменелост се появила преди десетилетия във формацията Чуанлинггоу в Северен Китай, която включва слоеве на възраст 1,6 милиарда години. Откривателите му го нарекли Qingshania magnifica. Но находката се появи в неизвестно списание и не успя да привлече много внимание. Китайски палеобиолози се върнаха в района през 2015 г. и през следващите няколко години откриха и внимателно анализираха още 278 екземпляра от Q. magnifica.
Погледнати под микроскоп, вкаменелостите се състоят от низове от до 20 цилиндрични клетки, със съседни клетъчни стени като тези, открити в растенията. Няколко вкаменелости съдържат малки сфери, които приличат на спори, което предполага, че многоклетъчните нишки са имали специализирани репродуктивни структури. Химическите тестове изключиха възможността веригите да са фосилизирани цианобактерии – неукариотни микроби, които са започнали да образуват прости вериги преди повече от 3 милиарда години. Вместо това, заключават изследователите, Q. magnifica най-вероятно е нишковидно зелено водорасло, подобно на някои, които съществуват днес.
ОЩЕ: Червеи се върнаха към живот след 46 000 години във Вечната замръзналост
Заедно с неотдавнашните открития на прости многоклетъчни еукариоти на подобна възраст в Индия, Канада и Австралия, тези вкаменелости предполагат, че еукариотите са направили ранна стъпка към многоклетъчността – но далеч по-бавен път към сложността, която виждаме днес във всичко.
Мантийни вълни извайват континентите
Силите на тектониката на плочите разкъсват континентите – това е невероятно жесток процес, развиващ се на забавен каданс. Смятало се също, че това е много локално: магма от гореща, издигаща се мантийна скала засява вулкани по протежение на зоната на разлома, докато далечните студени вътрешности на континентите остават непокътнати. Но през тази година въпросната гледна точка беше преобърната, тъй като се установи, че това локализирано насилие генерира експанзивни вълни в мантията, които оформят цялото лице на континентите.
Скрити сили издигат континентите на Земята
В статия, публикувана през август в Nature, изследователите представят убедително допълнение към теорията за тектониката на плочите. Те твърдят, че когато настъпи разрив, издигащата се мантия се трие в студените надлежащи континентални плочи, създавайки въртеливи конвективни течения от скали. След това тези вихри текат с темпото на охлюв покрай кила на континентите, като турбуленция, протичаща под кораб. И докато се търкалят, те създават всякакъв хаос отгоре.
Pixabay
Изследователите предполагат, че подобни мантийни вълни могат да обяснят многото плата, необяснимо разположени в старите, студени вътрешности на континенти, като бразилските планини северозападно от Рио де Жанейро или Западните Гати в Индия. Докато вълните преминават, те биха свалили по-тежки скали от кила, оставяйки след себе си плаващи скали, които след това се издигат на 1 до 2 километра, за да създадат платата.
ОЩЕ: Морско дъно от времето на динозаврите се крие в мантията на Земята
Миналата година, в друг документ на Nature, много от членовете на същия екип предположиха, че вълните имат друга работа. Чрез разбъркване на мантията те могат да създадат правилната смес от магма, за да предизвикат особените експлозивни изригвания, наречени кимберлити, които извеждат диамантите на земната повърхност. Издигането, провокирано от мантийните вълни, може също да обясни периоди на повишена ерозия и последващо изчезване на морето, а също така може да бъде неразпознат досега двигател на земетръсната активност в това, което би трябвало да представлява тихите центрове на плочите. Всичко това сочи към много по-динамично взаимодействие между континентите и мантията, отколкото някога са предполагали земните учени.
Starship закова кацането
Четири пъти тази година най-голямата и най-мощна ракета в света, 120-метров цилиндър от неръждаема стомана, изрева в Космоса с огъня на 33 двигателя. Но кацането на бустерната степен на Starship на 13 октомври в крайна сметка се запечата в колективната памет. Падайки от небето по-бързо от скоростта на звука, бустерът запали отново някои от двигателите си, забави се почти до зависване и беше изтръгнат от въздуха от клещите на кулата, от която бе изстрелян само 7 минути по-рано. Забележителното техническо постижение предвещава нова ера на достъпни тежкотоварни ракети, които биха могли да намалят разходите за правене на наука в Космоса.
ОЩЕ: Плановете на Мъск: SpaceX ще изпрати пет кораба Starship до Марс
Ключът е възстановяването и бързото повторно използване на бустера – и в крайна сметка също и на горната степен. SpaceX, ракетната компания, основана и управлявана от Илон Мъск, вече намали цената за извеждане на товари в орбита около 10 пъти със своите ракети Falcon 9 и Falcon Heavy за частично повторно използване. Очаква се напълно многократно използваем Starship да намали тази цена с още един порядък. В този момент визията на Мъск за изпращане на хора на Марс няма да изглежда толкова пресилена.
Учените също могат да се възползват. Достъпът до Космоса е твърде ценен, за да се рискува провал, поради което мисиите на НАСА обикновено са скъпи и трудоемки, тествани до n-та степен. Но с рутинните полети на Starship учените ще могат да рискуват повече, като създават инструменти с евтини готови части и често ги изстрелват. Учените си представят не един марсоход, а стадо от тях или флотилия от летящи огледални сегменти, които се самосглобяват в инструмент, многократно по-голям от космическия телескоп „Хъбъл“. Falcon 9 вече докосна трансформацията в космическата наука за земята, позволявайки на компании като Planet и ICEYE да изстрелят ескадрили от евтини сателити, които да заменят функциите на еднократни гиганти за милиарди долари.
Четвърти опит за Starship: SpaceX изстреля най-мощната си ракета (ВИДЕО)
Много учени са отблъснати от дясната политика на Мъск и съюза му с новоизбрания президент на САЩ Доналд Тръмп. Но те може да се радват на катаклизма, който неговата ракета ще донесе на НАСА. Като за начало това може да означава края на Space Launch System – изключително скъпа ракета, която трябва да отведе астронавтите обратно на Луната по-късно това десетилетие. По-общо казано, това може да помогне на учените от НАСА да вървят смело – по-бързо, по-добре и по-евтино от когато и да било преди.
Древна ДНК разкрива семейни връзки
ДНК, възстановена от древни кости и зъби, дава представа за отдавнашни миграции, еволюцията на инфекциозните болести и праисторическата диета. Сега тя разкрива и семейни тайни. Тази година множество проучвания изградиха еквивалент на древни родословия, реконструирайки родословни дървета за хора, починали преди хиляди години.
Изследванията отразяват подобрени техники за извличане на древна ДНК и падащи цени за анализ. В миналото древните изследвания на ДНК са се концентрирали върху индивиди, широко разпръснати в пространството и времето, за да се получи общ преглед на популационните тенденции. Но тъй като броят на древните човешки геноми нарасна експоненциално, изследователите успяха да зададат нови въпроси.
ОЩЕ: Древна ДНК разкрива нови данни за праисторическата Култура на дървения ковчег
Чрез изучаване на идентични части от генетичен код, споделени от различни хора – наречен „идентичен по произход“ сегмент – изследователите могат да преценят колко тясно са свързани двама души, до връзки от шеста степен. Прилагайки техниката към бази данни, съдържащи хиляди древни геноми, изследователите са забелязали връзки на дълги разстояния в дълбокото минало – като например двойка роднини от пета степен, погребани на 1500 километра един от друг в степите на Евразия преди 5000 години. Нови проекти се гмуркат дълбоко и в отделни обекти, понякога последователно отделяйки стотици хора от едно гробище.
Мъж, погребан до кон през седми век в Унгария, вече има семейна история. Institute of Archaeological Sciences / Eötvös Loránd University Museum
Генетичната информация може да разкрие само толкова – роднини от втора степен например могат да бъдат баба и внучка, леля и племенница или първи братовчеди. Но чрез добавяне на археологическа информация като възрастта на скелета, мястото в гробището, където са били погребани, или генетичните връзки на роднини, погребани наблизо, генетиците и археолозите са работили заедно, за да реконструират родословни дървета, простиращи се до осем поколения.
Разбирането на генетичното родство може да разкрие информация за минали общества, която археологията сама по себе си никога не би могла. Комбинирането на ДНК данни от келтски вождове в Южна Германия с подробности от техните гробища например разкри, че преди 2500 години най-могъщите мъже в региона са наследили своята мощ чрез своите майки – форма на социална организация, известна като матрилинейност.
ОЩЕ: Хората са еволюирали като бръмбари, а не като гръбначни
Анализът на родствените връзки на европейските фермери от каменната ера междувременно предполага, че фокусът е върху мъжката линия. А изследване, публикувано през декември, установи, че две жени, които са сред първите съвременни хора, живели в Европа преди повече от 40 000 години, са били част от разширено семейство, въпреки че са умрели на стотици километри една от друга.
Тъй като изследователите вземат проби от повече индивиди, подобни прозрения ще стават по-често срещани и ще поставят човешките връзки от далечното минало в по-голям фокус.
