Научные новости 2016 года, которые вы могли пропустить

Комета Чурюмова — Герасименко, исследование которой космическим аппаратом «Розетта» стало одним из главных событий 2015 года, продолжает создавать научные информационные поводы. В январе 2016 года, к примеру, учёные сообщили об обнаружении водяного льда на поверхности кометы. Специалисты давно знали, что хвост комет состоит в основном из молекул воды, а кометные ядра содержат большое количество водяного льда, но на поверхности кометы лёд быстро испаряется, поэтому обнаружить его там намного сложнее.

Новое открытие показало, что частицы водяного льда размером до нескольких миллиметров конденсируются на той стороне кометы, которая не освещается Солнцем. Исследования воды на кометах, которая существует как в форме пара, так и в виде льда, очень важны, поскольку есть вероятность, что именно кометы были главным источником воды на молодой Земле. Существованием океанов, озёр и самой жизни мы обязаны именно им.

Робот Atlas, созданный компанией Boston Dynamics, напоминает ранние модели «Терминаторов»: неуклюжий, лишь отдалённо напоминающий человека, но уже демонстрирующий некоторый потенциал. Продемонстрированная в феврале 2016 года новая версия андроида способна функционировать как внутри зданий, так и в открытых пространствах и может перемещаться по разным типам поверхности, включая снег. Одно из главных преимуществ Atlas — его устойчивость и умение восстанавливать равновесие. В рамках испытаний разработчики воодушевлённо толкали робота, который, словно неваляшка, возвращался в вертикальное положение. Подобное обращение с андроидом вызвало негодование интернет-пользователей, обвинивших создателей в жестокости. Такая реакция стала самым важным результатом презентации нового робота. Пожалуй, впервые человечество серьёзно задумалось об этической стороне робототехники. Почему мы испытываем эмпатию к механическому существу? Нужно ли относиться к роботам иначе, чем к автомобилям и тостерам? Наконец, могут ли у андроидов быть чувства? Отвечать на все эти вопросы придётся в самом ближайшем будущем.

На спутниковых снимках Марса учёные разглядели следы цунами, случившегося на Красной планете не позднее 3 миллиардов лет назад. По мнению исследователей, перераспределение осадочных пород на краю северной равнины Марса можно объяснить именно гигантским цунами, вызванным падением в древний марсианский океан астероида или кометы. Эта гипотеза позволяет объяснить, почему на планете отсутствует видимая береговая линия. Очевидно, огромные волны со временем размыли её очертания.

Другая марсианская новость 2016 года ещё более захватывающая: судя по всему, ещё совсем недавно по космическим меркам Красная планета была вовсе не красной, а белой. Изучив изображения, полученные аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter, команда астрономов пришла к выводу, что относительно недавно Марс вышел из ледникового периода, превосходившего по масштабам последнее оледенение на Земле. Анализ заключённых под поверхностью отложений снега и льда на северном полюсе Марса показал, что ещё 370 тысяч лет назад на планете был ледниковый период. И он не станет последним: следующее глобальное оледенение на Марсе произойдёт через 150 тысяч лет. Потенциальным колонистам стоит поторопиться, чтобы успеть до заморозков.

Мы живём во время рекордов. В этом году средняя майская температура на планете была самой высокой для этого месяца за всё время наблюдений. Апрель тоже оказался самым жарким, как и вся весна в целом. Каждый месяц ставит новый климатический рекорд, и с вероятностью 99 % этот год станет самым тёплым с 1880 года. Пока рекорд принадлежит 2015 году, а самый жаркий год до него — 2014-й. Тенденция очевидна: температура повышается постоянно, и это всё сильнее влияет на людей. Ураганы, засухи и вызванные ливнями наводнения перестали быть экстраординарными событиями.

По оценкам Всемирной метеорологической организации, концентрация углекислого газа в атмосфере растёт в 10 раз быстрее, чем когда-либо за последние 66 миллионов лет.

Изменение климата — главный вызов для учёных и всех жителей планеты. Примеры возможных решений проблемы уже появляются: в частности, исландские исследователи разработали технологию подземной утилизации CO2, позволяющую превращать парниковые газы в камень. Авторы пилотного проекта растворяют в воде углекислый газ, который выделяет геотермальная станция Хедлисхейди, и закачивают его в двухкилометровый колодец в базальтовом пласте. За два года большая часть газа там минерализовалась, образовав горные породы, что исключает его попадание в атмосферу.

Научный год начался с открытия доисторического масштаба: учёные выяснили, как именно одноклеточные организмы смогли стать многоклеточными 800 миллионов лет назад. Авторы исследования изучили молекулу GK-PID, отвечающую за рост разных типов тканей в организме. Роль молекулы крайне важна: без неё клетки не могут создавать упорядоченные структуры и развиваются хаотично. Задача GK-PID — соединить белки таким образом, чтобы клетки могли делиться правильно.

В организмах животных есть ещё один ген, похожий на тот, что производит GK-PID. Но он кодирует молекулу с другой функцией — фермент, помогающий строить ДНК. Этот фермент присутствует и в других организмах, от бактерий до грибов. Гены похожи, но результат их работы отличается. Если фермент участвует в строительстве ДНК, то GK-PID играет роль полицейского, который следит за порядком в клетке.

Изучив различные формы фермента и искомой молекулы, учёные выяснили, как они мутировали со временем. Это позволило восстановить ген, отвечающий за GK-PID в одноклеточных предках современных животных, и воссоздать те древние молекулы. Оказалось, что предок GK-PID не был «полицейским», а вёл себя как фермент-строитель. Учёные предположили, что в одном из древних одноклеточных организмов произошло дублирование гена, одна из копий которого позже мутировала. Это и вызвало появление «полицейской» молекулы, позволившей клеткам сохранять структуру при делении. Так возникли многоклеточные организмы, и именно эта случайная мутация позволила жизни стать такой, какой мы знаем её сегодня.