Mokslas ir IT

2019.12.26 14:59

Žiurkių slėpynės, Juodosios skylės nuotrauka, genų redagavimo baimė – koks 2019 m. pasaulio mokslo pulsas?

LRT.lt 2019.12.26 14:59

2019 metais nufotografavome Juodąją skylę, pastatėme paminklus išnykusiems ledynams, nustatėme, kas buvo europiečių protėviai. Kokie mokslininkų atradimai pasaulį padarė šiek tiek kitokį?

Tirpstantis Arkties ledas ir paminklas ledynui

Paviešintoje vaizdo medžiagoje matyti, kaip seniausias ir storiausias Arkties jūros ledas nyko nuo 1984 metų. Vaizdo įrašą sukūrė Amerikos geofizikos sąjunga, kuri norėjo parodyti, kaip kadaise tvirtas senojo jūros ledo regionas per pastaruosius kelis dešimtmečius pasikeitė.

Kurdami filmuką mokslininkai rėmėsi žurnale „Geophysical Research Letters“ publikuoto tyrimo duomenimis. Ankstesni tyrimai rodė, kad šis regionas bus paskutinė vieta pasaulyje, kur ledas dengia vandenį visus metus. Tiesa, naujieji modeliai rodo, kad šiame regione ledas tirpsta du kartus greičiau nei kitur Arktyje.

Naujajame tyrime buvo naudojami palydovinių stebėjimų ir duomenys, siekiant parodyti, kaip ledo storis dviejuose „paskutiniojo ledo prieglobsčio“ subregionuose pakinta po maždaug 1,2 metro kiekvienais metais. Tačiau taip pat aprašomas bendras 0,4 metro ledo storio praradimas per dešimtmetį, o tai reiškia, kad nuo stebėjimų pradžios buvo prarasta 1,5 metro ledo.

Klimato kaitos aukai – ledynui Okjokull – pastatyta speciali atminimo lenta. Mokslininkai teigia, kad šis Islandijos ledynas yra pirmasis ištirpęs ledynas, tačiau toks pats likimas laukia ir kitų. Žinoma, jei nepradėsime iš esmės spręsti klimato kaitos problemų, kurios susijusios tiek su tarša, tiek su vartojimu.

Okjukull, arba tiesiog Ok, ledyno titulo neteko dar 2014 metais, tačiau Rice‘o universiteto mokslininkai atminimo lentą planuoja pastatyti ateinantį mėnesį.

„Tai bus pirmasis monumentas, kuris bus skirtas ledyno pražūčiai. Tokio nėra visame pasaulyje. Pažymėdami tokią netektį, siekiame atkreipti dėmesį, kad Žemės gyventojai sunaikino didį ledyną“, – teigė dokumentinio filmo „Not Ok“ kūrėja Cymenė Howė.

Ant atminimo lentos parašyta, kad per ateinančius 200 metų toks likimas laukia ir kitų ledynų. Be to, pabrėžiama, kad žmonės žino, kas vyksta, ir žino, ką reikia padaryti, kad to išvengtume. Tik ateities lentos skaitytojai žinos, ar žmonėms pavyko.

Pirmasis Juodosios skylės atvaizdas

Astronomai iš viso pasaulio vienu metu surengė šešias spaudos konferencijas Briuselyje, Šanchajuje, Tokijuje, Vašingtone, Santjage ir Taibėjuje ir paskelbė tyrimų Įvykių horizonto teleskopu (Event Horizon Telescope, EHT), skirtu būtent šių dangaus objektų paieškai, pirmuosius rezultatus. Pristatyta pirmoji Juodosios skylės, kuri yra tolimojoje galaktikoje, nuotrauka.

Astronomai dar XVIII amžiuje pradėjo kelti prielaidas, kad galbūt egzistuoja visa ryjančios „juodosios žvaigždės“, o vėliau pradėjo kauptis netiesioginių įrodymų, kad tokių objektų išties esama.

Juodosios skylės terminą 7-ojo dešimtmečio viduryje pasiūlė amerikiečių fizikas Johnas Archibaldas Wheeleris.

Radome savo protėvius

Prisiminkime tuos laikus, kai buvome jauni, o mums rode tuos gražius ir tvarkingus šeimos medžius apie žmogaus evoliuciją? Liusi, Homo erectus, praleisk kelis, neandertaliečiai ir galiausiai mes?

Visa ši schema buvo kruopščiai plėtojama per pastarąjį dešimtmetį, atliekant daugiau fosilijų tyrimų. Dabar mes mažiau pasikliauname ryšiais tarp daugybės žmogaus šeimos narių, išskyrus tuos, kurių palikimą galime pamatyti savo DNR – mūsų protėvių neandertaliečių ir Denisovo žmonių.

Mes išliekame Afrikos rūšimi. Homo sapiens vystėsi keliose Afrikos vietose, o keli tūkstančiai prieš 70 tūkst metų išvyko apgyvendinti likusį pasaulį.

Bet dabar mes žinome, kad buvo ir ankstesnių diasporų, atvykusių iš gimtinės. Šiais metais mes sužinojome, kad mūsų protėviai sėkmingai nukeliavo į Graikiją. Pietinėje Peloponeso dalyje Katerina Harvati ir jos komanda rado vieną 170 tūkst. metų neandertalietę ir Homo sapiens, kuriam yra daugiau kaip 210 tūkst. metų. Toks radinių amžius pakeitė mokslininkų supratimą apie mūsų protėvius.

Be to, mokslininkai panaudojo išnykusio Denisovo žmogaus DNR ir sukūrė Denisovo moters portretą. Denisovo žmogus – priešistorinis hominidas, kurio palaikai rasti Sibire, Denisovo urve. Šio tipo žmonės gyveno maždaug prieš 40 tūkst. metų, o jų gyvenama teritorija sutapo su neandertaliečių ir šiuolaikinių žmonių (Homo sapiens).

Genų redagavimo pilki atspalviai

Kembridžo universiteto mokslininkai paskelbė, kad sėkmingai išgydė ŽIV nešiotoją, panaudoję tą pačią techniką, kurią prieš dešimtmetį naudojo ir T. Browno gydytojai. Jie jį pavadino „Londono pacientu“. Buvo atliekama transplantacija – pacientas gavo donoro, kuris turėjo natūralią CCR5 geno mutaciją, kaulų čiulpus. ŽIV pasinaudoja CCR5 baltymu, kad patektų į konkrečias imunines ląsteles. Be šio baltymo virusas patenka į „kalėjimą“, iš kurio negali ištrūkti.

Pasinaudoti tokia natūralia mutacija bandė ir kinų mokslininkas He Jiankui, kuris „Crispr“ metodu pakeitė sveikų, dar tik gimsiančių kūdikių genomą. Tarptautinė mokslininkų ir medikų bendruomenė pasmerkė jo eksperimentus, nes jis pažeidė etiką, tačiau „Crispr“ ir kitų genų redagavimo įrankių panaudojimas, atkuriant vertingas CCR5 mutacijos savybes, gali su ŽIV kovoti padėti daugeliui ligonių. Tikėtina, kad ŽIV įveikusių žmonių bus tiek daug, kad jų pavadinimas Berlyno ar Londono pacientais jau neturės jokios logikos – gali pritrūkti Europos sostinių.

Kembridžo tyrėjai paskelbė, kad jų „Londono pacientas“ be viruso yra jau 18 mėnesių. Tiesa, jie pabrėžia, kad to nereikėtų laikyti pergale ar išgydymu. Jų nuomone, tai ilgalaikė remisija.

Naujiena apie „antrąjį išgydytą ŽIV nešiotoją“ pradžiugino ne visus ir sukėlė aršias mokslo bendruomenės diskusijas. Vieni teigė, kad tai geras įrodymas, jog „Berlyno paciento“ atvejis nebuvo atsitiktinumas ir anomalija, kiti išsakė nuomonę, kad šis gydymo metodas jų neįtikino ir neturės didesnės reikšmės gydant virusu apsikrėtusius žmones. Jų nuomone, kamieninių ląstelių transplantavimas yra itin skausminga, rizikinga procedūra, kuri įprastai siūloma itin sunkiems ligoniams. Tiek „Berlyno pacientas“, tiek „Londono pacientas“ sirgo nepagydomu vėžiu.

Pagaliau pagerbėme baterijų kūrėjus

Už ličio baterijų plėtojimą ir tobulinamą Nobelio premija pagerbti trys mokslininkai. Amerikietis Johnas Goodenoughas išrado ličio jonų baterijas. 97-erių mokslininkas tapo vyriausiu Nobelio premijos laureatu.

Nobelio premijos laureatas Akira Yoshino telefonu teigė, kad tokias baterijas pradėjo bandyti 1981 metais, o 1985 metais jau pristatė pirmuosius savo bandymų rezultatus.

Pasak mokslininko, tobulinant baterijas reikia labai daug laiko, tačiau jis tiki, kad ateityje visi važinėsime elektromobiliais. Jo teigimu, svarbiausia jo mokslininko karjeroje buvo smalsumas, kuris niekados neleisdavo nuleisti rankų.

Ekspertai pabrėžė, kad šių metų apdovanojimas skirtas už atradimus, kurie jungia daugybę skirtingų mokslo sričių. Ne tik elektrochemijos, bet ir fizikos, inžinerijos. Chemija dažnai atsiduria tarp fizikos ir kitų mokslų, suteikia naudingų žinių fizikams ir inžinieriams.

Žiurkės žaidžia slėpynes

Slėpynės daugeliui yra vienas mėgstamiausių vaikystės prisiminimų. Tyrėjai Vokietijoje aiškinosi, kaip žiurkės gali išmokti žaisti slėpynes su žmonėmis. Visos žiurkės išmoko ieškoti pasislepusio eksperimento mokslininko ir visos, išskyrus vieną, išmoko nuo jo slėptis. Vienintelis atlygis, kurį gavo žiurkės, buvo eksperimento vadovo pakutenimas ir žaidimas su jomis.

Tyrimo duomenys parodė, kad žiurkės žaidė entuziastingai, o suradus pasislėpusį žmogų jų organizme išssiskirdavo laimės hormonų. Jos puikiai suprato, ką reiškia slėptis, nes rinkdavosi nepermatomas dėžes, kur jas pastebėti buvo sunkiau.

Tyrėjus labiausiai nustebino tai, kad žiurkės žaidė negaudamos maisto atlygio. Tai iš esmės keičia supratimą apie psichologinę apdovanojimo ir atlygio suvokimo sistemą. Žiurkės žaidimą žaidė tik tam, kad jaustų džiaugsmą.

Mokslininkai atliko dar vieną unikalų eksperimentą su žiurkėmis. Žiurkės išmoko vairuoti mažus automobilius ir su jais nuvažiuoti iki maisto. Klausimas – kodėl mokslininkai atliko tokį eksperimentą?

Richmondo universiteto mokslininkai teigia, kad toks aplinkos pokytis pagerino kognityvinius žiurkių gebėjimus, o vairuoti išmokusios žiurkės vėliau geriau atliko ir sudėtingesnes užduotis. Dar daugiau, vairavimas leido joms atsipalaiduoti ir sumažino patiriamą stresą.

Žurnale „Behavioral Brain Research“ rašoma, kad žiurkėms buvo sukurta unikali graužikų valdoma transporto priemonė, pagaminta iš plastikinio indelio, kuris buvo pritvirtintas ant elektra varomų ratų, kad jos galėtų judėti į priekį arba pasukti į šoną paliesdamos vario strypą.

Mokslininkė Kelly Lambert teigė, kad eksperimentas patvirtino, jog iki tam tikro lygio galima pagerinti žiurkių gebėjimus. Pasak jos, kuo sunkesnes užduotis žiurkės išmoksta atlikti, tuo lengviau joms sekasi išmokti kažką naujo. Tai tarsi įrodo, kad smegenis gali pakeisti ir formuoti įvairios patirtys.

Kitoks kilogramas

Istoriniu balsavimu šalys vienbalsiai pritarė revoliucingam tarptautinės matų sistemos pertvarkymui, įskaitant sprendimą pakeisti kilogramo ir kitų prekybai bei mokslui svarbių vienetų apibrėžimus.

Mokslininkai, kurių priimti pakeitimai vainikuoja dešimtmečius trukusį darbą, plojo, džiaugsmingai šaukė ir netgi verkė, kai daugiau kaip 50 šalių išreiškė pritarimą.

Nobelio premijos laureatas Williamas Phillipsas sakė, kad tai yra „didžiausia matų revoliucija nuo Prancūzijos revoliucijos“, po kurios buvo sukurta metrinė sistema, įvestos metro ir kilogramo sąvokos.

Kilogramo etalonas, vadinamas „Le Grand K“ – poliruotas platinos ir iridžio lydinio cilindras, nuo 1889 metų laikytas vieninteliu tikruoju kilogramo masės atitikmeniu, nuo šiol šio vaidmens nebeatliks.

Dauguma žmonių šio pokyčio nepajus, tačiau nuo šiol „Le Grand K“ ir šešios etalono oficialiosios kopijos nebebus būtinos. Naujasis formule pagrįstas kilogramo apibrėžimas turi daug privalumų, palyginus su itin tiksliai nutekintu metalo gabalu, ilgiau nei šimtmetį laikytą kilogramo standartu.