Skip to Content

От экзопланет до ДНК, или 7 миллиардов новых вопросов

2011 год в науке

Год уходящий…

Что он принес человечеству?

Я не собираюсь писать про политические события. Однако для хода истории, несомненно, имеет значение тот факт, что численность населения Земли достигла 7 миллиардов человек.

На протяжении по крайней мере 2,4 миллионов лет первобытные люди оставались собирателями, но пришло время – и в нескольких разных местах (в Восточном Средиземноморье, на Новой Гвинее, в Эфиопии, на севере и на юге Китая, в восточной части Северной Америки и в Южной Америке) стало появляться примитивное сельское хозяйство. Хронологически это происходило в довольно широком временном интервале — от 11 500 до 3500 лет назад. Скорее всего, численность Homo sapiens на заре земледелия составляла около 6 миллионов. За прошедшие с тех пор 11 тысяч лет она возросла в 1200 раз!

Не грозит ли Земле перенаселение? Хватит ли у человечества природных и экономических ресурсов, чтобы обеспечивать себя? Прогнозы самые разные. Посмотрим. За прошедшие 100 лет научное сообщество и простые обыватели не раз становились свидетелями того, как разлетаются в пух и прах прогнозы ученых Чего стоит, например, сделанное в конце 19 века заявление о том, что через 100 лет Париж… утонет в конском навозе! Такой пессимистический вывод был сделан, исходя из тогдашнего темпа развития гужевого транспорта.

Да, во времена Жюля Верна даже фантасты не могли предсказать повсеместное использование автомобилей, а также новые виды топлива, развитие технологи… Ведь в наше время становятся реальностью многочисленные сочинения фантастов о роботах.

Например, в мае 2011 года забавный эксперимент провели Рут Шульц (Ruth Schulz) и её коллеги из университета Квинсленда. (Австралия). Они исследовали процесс формирования языка с нуля на примере двух машин. Проект получил имя «Лингодроиды» (Lingodroids). Пара разговаривающих роботов, изначально не обладавшая никаким языком для общения между собой, сама выработала его в ходе взаимодействия. Они постепенно договорились и определили что, к примеру, слово «jaya» означает «в центре комнаты».

Используя изобретённый ими язык и личный опыт, роботы построили каждый свою карту местности, в том числе участков, которые они не могли достичь. И карты эти оказались очень похожи друг на друга. При этом если какая-то часть их крошечного мира оказывалась за дверью, она тоже получала название и впоследствии, когда дверь открывали, один робот мог попросить второго отправиться туда и напарник верно интерпретировал, что от него хотят.

Конечно, до повторения в реальности, например, сценария фильма «Я – робот», еще далеко. Но вот насколько далеко?

Да и киборги, похоже, наступают. В июне мир облетела новость: удалось создать нейропротез, выполняющий работу, которая в естественных условиях выполняется нейронами. Вставленные в мозг крысы электроды смогли поддерживать долговременную память.

Однако, в любом случае, тревожиться за будущее человечества из-за конкуренции с цивилизацией роботов пока еще рано. Реальнее – то, что созданную им технику человек все равно не всегда может удержать под контролем, и нынешний год, к сожалению, преподносил нам и жестокие уроки, подтверждая это. Крупнейшая техногенная катастрофа – Фукусима, как нарочно, пришедшаяся на четвертьвековой юбилей другой подобной трагедии - Чернобыля. Серия аварий космических аппаратов, в том числе и «Фобос-грунт»

Однако не все так безнадежно. Например, успешно начался российский проект «Радиоастрон». Основу проекта составляет наземно-космический интерферометр, состоящий из сети наземных радиотелескопов и космического радиотелескопа (КРТ), установленного на российском космическом аппарате «Спектр-Р». Суть эксперимента заключается в одновременном наблюдении одного радиоисточника наземными и космическим радиотелескопами КРТ обращается по эллиптической орбите с высотой апогея около 340 тыс. км., что сравнимо с расстоянием от Земли до Луны. Главная научная цель миссии — исследование астрономических объектов различных типов с беспрецедентным разрешением до миллионных долей угловой секунды. Разрешение, достигнутое с помощью проекта «Радиоастрон», позволит проводить исследования релятивистских струй, а также непосредственной окрестности сверхмассивных чёрных дыр в активных галактиках, строение и динамику областей звездообразования в нашей Галактике, нейтронные звёзды и чёрные дыры в нашей Галактике, структуру и распределение межзвёздной и межпланетной плазмы. Планируется также построение высокоточной астрономической координатной системы и модели гравитационного поля Земли.

А массового обывателя из всех околокосмических вопросов больше всего волнует, пожалуй, хрестоматийный: «Есть ли жизнь на Марсе?» Да и не только на Марсе, а вообще где-нибудь, кроме Земли.

В настоящее время очень многое говорит в пользу ответа «да» - что жизнь наверняка есть где-то на просторах Вселенной. В конце 90-х годов прошлого века наконец стало возможным открытие планет у других звезд. Счет известных нам экзопланет уже подошел к двум тысячам. Среди этих далеких миров есть и те, которые находятся в обитаемой зоне, и. подобно Земле, состоят не из газов, а из каменистых пород.

Одновременно и земные исследования и эксперименты подтверждают возможность существования жизни вне нашей планеты.

В 2011 году астробиолог Ричард Хувер из космического центра Маршалла объявил о новой находке окаменевших останков бактерий (или чего-то очень на них похожего) внутри трех метеоритов. Такие находки случаются с 1996 года. Но у ученых пока нет стопроцентного доказательства их биологической природы. Однако, другие исследования, проведенные в уходящем году специалистами NASA, подтвердили внеземную природу частей ДНК в метеоритах. Новое открытие добавляет доказательств тому, что химия внутри астероидов и комет способна производить строительные блоки основных биологических молекул. А это означает, что космические тела, падавшие на Землю в далёком прошлом, могли сыграть важную роль в зарождении жизни, как ранее и предполагалось. Так учёные выявили в образцах азотистые основания аденин и гуанин, а также гипоксантин и ксантин, а ещё пурин (его в таком месте нашли впервые). Все они — строительные кирпичики живых организмов или участники биохимических цепочек в них.

Однако, помимо этих биологических компонентов, в образцах нашлись родственные молекулы, практически не использующиеся земными живыми организмами.

«Если бы упавшие метеориты просто были загрязнены уже на Земле, вы вряд ли нашли бы в них „неправильные“ биомолекулы", — рассуждают авторы исследования.

Кроме всего прочего, другая международная группа исследователей получила штамм бактерий, в ДНК которых одно из четырёх классических оснований заменено на соединение, в природе для этой цели никогда не используемое и, более того, токсичное для других организмов. Был получен штамм, который преспокойно использовал 5-хлороурацил как полноценную замену тимина. Авторы считают такую демонстрацию радикального изменения химии бактерии прекрасным примером приспособляемости жизни к самым разным условиям, а значит, хорошим подспорьем для экзобиологии.

В обычной земной биологии полным ходом ведется расшифровка геномов живых организмов. В 2011 г. найдено животное с самым большим количеством генов Как ни странно, оно не относится к высокоорганизованным видам. Это не млекопитающее или птица, и даже не рыба и не пресмыкающееся, а микроскопический речной рачок дафния, у которого оказалось больше генов, чем у любого другого животного из тех, чьи геномы уже расшифрованы.

И еще несколько новостей, звучащих как содержание фантастического романа.

5 марта — учёные на опыте обосновали непротиворечивость перемещений в прошлое с помощью машины времени, однако как оказалось, природа может обороняться от попыток переписать историю. То есть, даже реально попав в прошлое, вы никогда не сможете убить там своего дедушку или самого себя…

30 августа — найдена ещё одна потенциально обитаемая экзопланета HD 85512 b

22 сентября — Исследовательский центр Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) заявил о том, что в ходе эксперимента OPERA были обнаружены нейтрино, которые могут двигаться со скоростью, превышающей скорость света. Однозначной трактовки полученных результатов нет. Имеется предположение, что «сверсветовая скорость» была вызвана неучтенными релятивистскими эффектами движения спутников GPS относительно пучка нейтрино.

Однако для повседневной жизни землян будут важнее другие новости. Например, то, что в Канаде созданы биоразлагаемые наночастицы, которые могут находить и уничтожать раковые клетки. А шведские учёные смогли установить группу белков, заблокировав выработку которых, можно изменить работу митохондрий, тем самым увеличивать продолжительность жизни клетки, замедляя процессы старения….

Жизнь продолжается!

И не только на далеких экзопланетах....