Новости

Самые безумные научные открытия, которые вы пропустили в 2023 году

Поделиться:
Сумма человеческих знаний увеличивается экспоненциальными темпами, и новые открытия публикуются все время. Оценки говорят о том, что общее количество научных статей составляет около 2 миллионов в год, публикуемых в около 30 000 различных журналах, каждый из которых имеет свои собственные гипотезы, исследования и результаты. 2023 год не исключение, с значительными достижениями в ядерной фузии, повышенной эффективности переработки литий-ионных батарей, существенными шагами в искусственном интеллекте и многим другим. В марте этого года ученые даже составили карту всего мозга головастиковой личинки мухи. Хотя ее мозг размером всего с зерно соли, это достижение все равно весьма впечатляющее. С бесчисленным количеством кликбейт-видео и новостных статей может быть трудно просеять эти тысячи открытий. Вот почему сегодня мы рассмотрим несколько из самых интересных, которые вы могли упустить.
 
В Соединенных Штатах болезнь Альцгеймера является пятым ведущим вызывающим смерть фактором для людей старше 65 лет, с более чем 130 000 американцами, погибшими от нее только в 2020 году. В настоящее время семь миллионов людей живут с этим заболеванием. Однако аналогичные статистические данные сообщаются практически по всему миру. Ранний симптом болезни Альцгеймера, как правило, влияет на память, а именно на способность запоминать только что изученную информацию. В начале это может быть трудно заметить, так как с возрастом умственное здоровье может немного ухудшаться. Но с развитием болезни умственное расстройство быстро превышает норму. С развитием болезни могут возникнуть ориентировочные проблемы, путаница в отношении времени и пространства, изменения личности, сильная потеря памяти и даже физиологические проблемы, такие как трудности в общении или ходьбе. Страшно то, что после начала этого процесса его нельзя остановить. Болезнь Альцгеймера является смертельной, и в настоящее время нет известного лекарства от нее.
 
Одной из причин, по которой нам так трудно найти лекарство, является то, что мы даже не уверены, что вызывает болезнь Альцгеймера в первую очередь. После смерти пациента с болезнью Альцгеймера аутопсии его мозга выявляют два аномальных образования: бляшки и путаницы. Бляшки - это твердые отложения, состоящие из фрагментов бета-амилоида, которые накапливаются со временем, нарушая работу участков мозга, где они находятся. Аналогично, путаницы - это переплетенные волокна другого белка, называемого Тау. Но наша наука простирается не далее этой точки. Ученые не уверены, почему образуются эти бляшки и путаницы, как они повреждают нейронные структуры и почему некоторые клетки более подвержены повреждениям, чем другие.
 
За последние несколько десятилетий сотни различных клинических исследований, использующих различные методы лечения, пытались замедлить или остановить этот процесс. Однако, даже мельчайшие успехи почти каждый раз ускользают от исследователей. Тем не менее, 2023 год был важным для этой области. 6 января Управление по контролю за продуктами и лекарствами США одобрило препарат «Лекаммербаб», специально разработанный для целенаправленного воздействия на амилоидные бляшки. Фармацевтическая компания Biogen работала почти два года над клиническими исследованиями этого лекарства, и одобрение в 2023 году означает, что он приближается к широкой доступности для всех, кто борется с этим заболеванием. Однако это не лечение.
 
Но это не конец истории. В июле 2023 года фармацевтическая компания Eli Lilly объявила о результатах своего собственного средства против болезни Альцгеймера: «Донамаб». Донамаб действует похожим образом, направляясь на амилоидные бляшки, но, кажется, он даже эффективнее. В одной группе замедление когнитивного упадка составило почти 50 процентов, пациенты проходили тесты на память, решение проблем, личный уход и многое другое. Эти два препарата, известные как моноклональные антитела, были настолько эффективными в некоторых случаях, что они снизили амилоидные бляшки до ничтожных уровней. Это означает, что некоторые пациенты сохраняли когнитивные преимущества через полгода или год после прекращения приема лекарств. Конечно, такое мощное лечение не обходится без побочных эффектов. Головные боли, тошнота и другие небольшие симптомы были распространены, также как и более серьезные, такие как отек мозга и даже кровоизлияния в мозг. Опять же, это далеко не лечение, но это значительный шаг в правильном направлении.
 
Одним из самых многообещающих аспектов этих новых препаратов является возможность использования их на ранних стадиях заболевания, когда у человека начинают появляться амилоидные бляшки, но еще не проявляются симптомы. Если эти лекарства действительно оправдают все ожидания, то в будущие годы мы можем стать свидетелями появления первого выжившего от болезни Альцгеймера.
Осьминоги - одни из самых умных существ на Земле. Кофеподобные включают в себя морской грушник, кальмаров и звезду сегодняшней передачи - осьминога. Осьминоги продолжают удивлять исследователей своими удивительными уровнями интеллекта и ловкости. Они способны разгадывать сложные лабиринты, открывать крышки для доступа к еде и даже использовать инструменты. Например, платановый осьминог известен тем, что может оторвать жало от морской аптекарицы и использовать его в качестве оружия, так как он устойчив к ее яду. Один из факторов, обеспечивающих их координацию, заключается в том, что у них фактически девять мозгов: по одному маленькому мозгу в каждой из восьми рук и центральному, контролирующему весь организм.
 
Может быть, самым невероятным проявлением интеллекта осьминога является распространенное явление, когда они уходят из своих вольеров в аквариумах, проникают в другие вольеры и даже возвращаются в свои дома, прежде чем сотрудники приходят на работу. Одним из известных примеров является Инки, осьминог, живущий в Национальном аквариуме Новой Зеландии, который сбежал из своего вольера в 2016 году, спустился по 164-футовой трубе и вернулся прямо в океан.
Однако новое исследование 2023 года предполагает, что уровень их интеллекта может быть даже ближе к нашему, чем предполагалось ранее, и что они даже могут испытывать кошмары. Это исследование было опубликовано исследователями, которые взаимодействовали с осьминогом Костелло, бразильским рифовым осьминогом. Костелло пережил травму после нападения другого морского существа, в результате чего он потерял большую часть двух своих щупалец и получил серьезные повреждения третьего.
 
Несмотря на то что его поймал рыбак и продал ученым, Костелло приспособился к своему новому вольеру. Он не чувствовал необходимости прятаться от исследователей, так как он понимал, что он не в опасности. Однажды утром исследователь по имени нейрофизиолог Эрик Рамос обнаружил, что вода в его емкости стала мутной, как если бы осьминог видел хищника и выбросил чернила для побега. Установив камеры для наблюдения за Костелло, они заметили, как он беспокойно бросается, меняет цвет и выбрасывает чернила во сне, что соответствует поведению при встрече с хищником. Это повторялось несколько раз, что побудило исследователей предположить, что, возможно, Костелло переживает кошмары - травматические вспышки воспоминаний о своем близком к смерти опыте в дикой природе.
 
Хотя у осьминогов есть циклы сна, идея сновидений и кошмаров представляет собой значительный когнитивный скачок. Если это верно, это может иметь глубокие импликации для биологии и эволюции, подразумевая, что кошмары имеют эволюционное преимущество. Для подтверждения этого необходимы будущие исследования, так как проведение сканирования мозга у осьминогов представляет определенные трудности. Тем не менее, эти наблюдения являются весьма интересными.
 
Возможно, это неутешительная новость для веганов, но она имеет большой потенциал для сельского хозяйства. Новые исследования в марте 2023 года указывают на то, что растения могут издавать ультразвуковые щелчки при стрессе, таком как недостаток воды или физическое повреждение. Эти ультразвуковые щелчки находятся за пределами частотного диапазона, воспринимаемого человеческим слухом, но если бы мы могли их слышать, они, предположительно, звучали бы подобно хрусту пузырчатой пленки с громкостью обычного разговора.
 
Биологи из Университета Тель-Авива обнаружили, что стрессированные растения издают эти щелчки. Стресс может возникнуть из-за обезвоживания или физического повреждения, например, когда нарезают помидор. В то время как у растений уже были известны ультразвуковые вибрации, не было ясно, могут ли эти вибрации передаваться в воздухе как звук. Исследователи поместили помидоры и табаковые растения на столы в своей лаборатории рядом с ультразвуковыми микрофонами. Гидрированные и не поврежденные растения издали мало или вовсе не издавали звуков, в то время как жаждущие растения издали заметные щелчки. Например, помидоры издавали в среднем 35 ультразвуковых щелчков в час, а табаковые растения – немного меньше. Даже после нарезки стеблей они все равно издавали много щелчков в час, хотя и меньше, чем у жаждущих растений.
 
Интересно, что каждый вид растения имеет свой уникальный звук. Модель машинного обучения успешно различала звуки помидоров и табака, даже когда растения были помещены в шумную оранжерею, окруженную говорящими и двигающимися людьми. Исследование также обнаружило аналогичные щелчки, издаваемые кукурузой, пшеницей, виноградными лозами и определен
Тем не менее, это открытие имеет значительный потенциал для будущих исследований. Ученые интересуются тем, могут ли насекомые, такие как моли, мухи или определенные виды жуков, слышать эти звуки и используют ли они их для определения источников пищи. Более того, это открытие может перевернуть представления о сельском хозяйстве. Фермы могут автоматизировать полив культур на основе обратной связи от растений, оптимизируя использование воды путем распыления только нужного количества.
Следующая новость больше похожа на предположение, чем на открытие, но она может переосмыслить наше понимание вселенной. Определение возраста вселенной является научной задачей на протяжении многих лет. Изначально Эйнштейн предложил статичную вселенную, позже наблюдения привели к широко принятой теории Большого взрыва, предполагающей начало вселенной. Более новые исследования уточнили оценку возраста до примерно 13,7 миллиардов лет.
 
Однако исследование, опубликованное в июле 2023 года Университетом Оттавы, предлагает радикально иное предположение. Профессор физики Раджендра Гупта предполагает, что возраст вселенной может быть почти вдвое больше, примерно 26,7 миллиардов лет. Гупта сочетает модель расширяющейся вселенной с теорией "усталого света" Фрица Цвики. Эта теория предполагает, что свет теряет энергию на огромных расстояниях, что приводит к его красному смещению и изменению длины волны в сторону более длинных волн.
 
Объединив обе теории, Гупта предлагает уникальную интерпретацию красного смещения. Он предполагает, что красное смещение не обусловлено только расширением вселенной, но также является результатом других факторов. Это подразумевает, что галактики нуждаются в большем времени для достижения своих текущих расстояний и длин волн, что в конечном итоге приводит к увеличению оценки возраста вселенной, предложенной Гуптой. Этот новаторский подход решает проблемы, такие как возраст звезды Матфея, которая кажется более древней, чем сама вселенная, и впечатляющие галактики, обнаруженные телескопом Джеймса Уэбба.
 
Хотя предложение Гупты пока не получило широкой поддержки, оно подчеркивает динамичную природу научного понимания. Это напоминание о том, что наука, особенно в областях, таких как астрономия, всегда развивается, поскольку мы получаем новые понимания о вселенной.