Manipulowanie wspomnieniami, odmładzanie za pomocą krwi, tworzenie własnego kodu genetycznego… Brzmi nieprawdopodobnie? A to tylko 3 z 10 przełomowych odkryć naukowych 2014 roku według magazynu Science.
Zobaczcie pełne zestawienie 10 przełomowych odkryć 2014 roku, każde z krótkim objaśnieniem.
Nowe litery w alfabecie DNA
Naukowcom po raz pierwszy udało się wprowadzić do żywego organizmu sztuczne fragmenty DNA. Do połowy tego roku mogliśmy jak mantrę powtarzać słowa, że DNA zbudowane jest z czterech zasad azotowych: adeniny, guaniny, tyminy i cytozyny. Zasady te łączą się w pary, sekwencja tych par decyduje o tym jakie powstaną aminokwasy, a w konsekwencji białka.
W majowym Nature ukazała się praca opisująca wprowadzenie dwóch zupełnie nowych zasad azotowych do kodu DNA bakterii escherichia coli. Zostały one nazwane X i Y.
Stawia nas to u progu zupełnie nowych możliwości. Będziemy w stanie tworzyć białka o fantastycznych funkcjach, które na przykład będą same zwalczać raka w organizmie. Odkrycie to stawia nas również przed pytaniem: co jest za tą granicą, którą przekraczamy i czy nie zachwieje to całym porządkiem świata?
Więcej o tym odkryciu możecie przeczytać w tekście Witka Sadaja pt. Pierwszy żywy organizm z obcym DNA. Piszemy nowy alfabet życia
Manipulacja pamięcią
W tym roku nauczyliśmy się manipulować wspomnieniami. Dzięki technice zwanej optogenetyką naukowcy są wstanie z pomocą światła zmieniać emocje. Na razie eksperyment został przeprowadzony na myszach. Jego wyniki są jednak piorunujące. Udało się aktywować lub wyciszyć połączenia neuronów odpowiedzialnych za konkretne wspomnienie. W eksperymencie opisanym w Nature strach przed elektrowstrząsem został wymazany z pamięci myszy.
Daje to nadzieje na nowe metody leczenia stresu pourazowego oraz depresji.
Więcej o tym odkryciu możecie przeczytać w tekście Dominika Rafy pt. Nauka umie już manipulować wspomnieniami
Miniaturowe satelity, czyli CubeSat
Miniaturowe satelity znane są już od ponad 10 lat. Jednak dopiero w tym roku rozpoczęły prawdziwą karierę w kosmosie. A to prawdopodobnie dopiero początek.
Mają wielkość 10 cm kostki, ich waga nie przekracza kilograma. Są budowane z materiałów dostępnych dla każdego. Koszt stworzenia CubeSat to ledwie kilka tysięcy dolarów, w porównaniu do milionów jakie trzeba wydać na normalnego satelitę. Miniaturowe satelity mogą być wynoszone w kosmos dosłownie „przy okazji”. Zdarza się, że jedna rakieta zabiera ich kilkanaście.
Zbudowanie i wysłanie w przestrzeń CubeSat jest w zasięgu uczelni, firm badawczych, kółek studenckich. Oznacza to, że satelity trafiają pod strzechy, a to zawsze przynosi dobre efekty. W tym roku w przestrzeń kosmiczną zostało wyniesionych 75 małych satelitów.
Sztuka nie wywodzi się z Europy (a przynajmniej nie tylko)
Do tej pory sądzono, że sztuka narodziła się w Europie gdzie znaleziono najstarsze naskalne malowidła. Ponowne badania malowideł w jaskini na indonezyjskiej wyspie Sulawesi zrewidowały te poglądy.
Malowidła, o których mowa zostały odkryte w latach 50 XX w. Ich wiek został wtedy oceniony na około 10 tys. lat. Tegoroczne badania przy użyciu nowoczesnych metod pozwoliły oszacować wiek malowideł na… 39 800 lat. Wszystko więc wskazuje na to, że powstały mniej więcej w tym samym czasie, co europejskie malowidła.
Dodatkowo, o czym warto wspomnieć – indonezyjska sztuka z tego okresu jest na wyższym poziomie rozwoju niż europejska. Odkrycie to rzuca nowe spojrzenie na początki sztuki i na całą ewolucje gatunku ludzkiego.
Krew jako serum młodości
Krew lub jej składniki mogą być cudownym lekiem na starość. Po połączeniu krwiobiegu młodych myszy ze startymi, u tych drugich następowała regeneracja komórek mięśniowych i mózgu. W tym momencie trwają już pierwsze próby kliniczne. 18 pacjentów z chorobą Alzheimera otrzymuje zastrzyki z osocza krwi młodych osób.
Więcej o tym odkryciu możecie przeczytać w tekście Joanny Tadeusz pt. Młodość jest we krwi. Naukowcom udało się odmłodzić mysz
Roje robotów
W tym roku kilka zespołów stworzyło miniaturowe roboty potrafiące współpracować ze sobą. Wielką zaletą takich maszyn jest fakt, że nie potrzebują stałego, bezpośredniego nadzoru człowieka. Maszyny te mogą okazać się niezwykle przydatne w kolonizacji obcych planet.
Na Uniwersytecie Harvarda powstały roje robotów wzorujące się na termitach. Są w stanie wznosić proste budowle bazując na przykładzie organizacji pracy w społeczeństwie termitów. Awaria lub błąd jednego z robotów nie wpływa negatywnie na pracę pozostałych.
Komórki macierzyste a cukrzyca
Wszystko wskazuje na to, że nareszcie komórki macierzyste mają szansę zostać wykorzystane w praktyce. W końcówce bieżącego roku ujrzały światło dzienne dwie prace, w których naukowcy opisują sposoby, za pomocą których są w stanie wymusić na komórkach macierzystych produkcję insuliny.
Lądowanie na komecie
12 listopada 2014 roku, po 10 latach podróży i przebyciu ponad 6 miliardów kilometrów próbnik Philae transportowany przez sondę Rosetta wylądował na zaledwie czterokilometrowej, bez przerwy obracającej się bryle lodu, która pędzi z prędkością 135 tysięcy kilometrów na godzinę – jądrze komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko.
Więcej o tym wydarzeniu możecie przeczytać w tekście Marcina Kabzińskiego pt. Rendez-vous z kometą
Tajemnica ewolucji ptaków
Naukowcy zrekonstruowali drogi, jakimi przebiegały procesy ewolucyjne, które doprowadziły do pojawienia się ptaków. Analizie poddano najważniejsze znaleziska z ostatnich 20 lat, głównie z terenu Chin, oraz materiał pochodzący od współczesnych gatunków.
Badacze przyjrzeli się między innymi cechom morfologicznym oraz budowie kości, a następnie zestawili swoje obserwacje w celu uzyskania kompleksowego wglądu w procesy ewolucyjne. Wyniki są niezwykle interesujące. Okazało się, że typowo ptasie cechy, zwłaszcza pióra, rozwinęły się u różnych gatunków dinozaurów na długo przed pojawieniem się pierwszych ptaków. Uważa się, że pióra mogły służyć nie tylko do latania, ale również jako izolacja termiczna, ozdoba czy pełnić funkcje stabilizujące.
Ponadto naukowcy zauważyli, że z biegiem czasu kości dinozaurów stawały się coraz drobniejsze. Dzięki zmniejszeniu rozmiarów i optymalizacji budowy ciała przodkowie ptaków zaczęli zajmować nisze niedostępne dotąd dla większych gatunków. Uzyskanie dostępu do bogatych zasobów pokarmowych i siedlisk sprawiło, że ewolucja ptaków nabrała tempa. Ptaki odniosły niesamowity sukces, ale to dzięki swoim gadzim przodkom uzyskały tak doskonały start.
Autorką notki jest Nina Kowalik, doktorantka Polskiej Akademii Nauk.
Chipy pracujące jak ludzki mózg
W tym roku informatykom udało się zaprezentować pierwsze wielkoskalowe neuromorficzne układy scalone, które są zaprojektowane w taki sposób, że przetwarzają informacje w sposób najbardziej zbliżony do mózgu istoty żywej. Są one oparte na projekcie genialnego węgierskiego matematyka i informatyka Johna von Neumanna, który już 70 lat temu stworzył podstawowe zarysy nowoczesnych komputerów.
Więcej na ten temat możecie przeczytać w tekście Joanny Tadeusz pt. Układy scalone, które naśladują mózg
Na koniec krótki materiał wideo przygotowany przez magazyn Science:
Źródło: Science
