Человек-дракон, воскрешение через 24 000 лет и размножающиеся роботы: главные открытия 2021 года

Самая маленькая рептилия в мире

Исследователи из Мюнхенского зоологического центра нашли в лесах на севере Мадагаскара самую маленькую рептилию в мире. Это миниатюрный хамелеон, длина тела которого без хвоста составляет около 13,5 мм — он меньше спички. При этом у самцов внушительные половые органы, длина которых доходит до 2,5 мм. Самки этого вида чуть крупнее и достигают 19 мм. Исследователи нашли на Мадагаскаре двух особей — самца и самку. Новый вид назвали Brookesia nana. До них самыми маленькими пресмыкающимися считались представители этого же вида Brookesia micra со средней длиной тела около 15,3 мм. Исследователи отмечают, что горные леса, где обитают рептилии, постепенно исчезают из-за наступления сельского хозяйства — и это ставит под угрозу дальнейшее существование вида.

Извлечение ДНК из воздуха

Анализ ДНК для определения видов животных давно используется в науке, но если раньше ее собирали из почвы, воды или с поверхностей, то ученые из Лондонского университета имени королевы Мэри показали, что выделять ДНК можно прямо из воздуха, прогоняя его через специальные фильтры. Анализируя уловленную таким способом ДНК (в эксперименте это была ДНК голых землекопов, вида грызунов), ученые могут узнать, какие животные присутствовали в помещении. Более того, в ходе эксперимента в пробах воздуха обнаружилась и ДНК, принадлежавшая самим исследователям. При дальнейшем развитии этого метода, не исключают ученые, таким методом можно будет идентифицировать и личность человека — например, побывавшего на месте преступления подозреваемого. 

Обезьяна, управляющая компьютером силой мысли 

Компания Neuralink, основанная Илоном Маском, вживила в мозг макаки чип, при помощи которого она могла, играя в видеоигру, двигать платформу для ловли шариков на экране силой мысли. Этот эксперимент стал частью программы по созданию интерфейса «мозг-компьютер», которым занимается компания Маска. По его задумке, такие чипы должны значительно упростить жизнь людям, которые не могут контролировать свои движения из-за нейродегенеративных заболеваний. Однако, хоть Маск и достаточно эффектно представил результаты своего эксперимента, он оказался не первым успешным создателем такого интерфейса. Несколькими годами ранее эксперимент со вживлением чипа обезьяне проводил ученый российского происхождения Михаил Лебедев вместе с коллегами в университете Дьюка. «Правда, у нас на обезьянах были шапочки, которые скрывали довольно громоздкий имплант, а Маск умудрился зашить его под кожу», — рассказывал Лебедев. По мнению другого российского ученого Сергея Шишкина, Neuralink все же опередила конкурентов за счет своей так называемой «швейной машинки» — робота, который может очень аккуратно и быстро вживлять в мозг тысячи электродов.

Задыхающиеся «легкие планеты»

Подсчитав количество выделенного и поглощенного тропическими лесами Амазонки углерода за восемь лет (с 2010 по 2018), ученые пришли к выводу, что «легкие планеты» стали выбрасывать вредных веществ больше, чем поглощать (разница составляет около миллиарда тонн в год). Часть этих выбросов связана с пожарами, часть с вырубками — но даже без учета этого, как говорят ученые, леса Амазонки впервые стали источником углекислого газа. По их словам, это тревожный сигнал, демонстрирующий общее повышение уровня выбросов.

«Воскрешенные» из вечной мерзлоты древние животные

Российские ученые из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН смогли «оживить» найденных в вечной мерзлоте на севере Якутии миниатюрных бделлоидных коловраток, которые провели в замороженном состоянии 24 тысячи лет. Когда ученые растопили окружавший коловраток лед, животные вернулись к активному жизненному циклу и даже смогли размножаться. Коловратки (Rotifera) относятся к низшим беспозвоночным и считаются самыми мелкими из многоклеточных. Это древнейшие из ныне живущих и «воскрешенных» видов животных. При неблагоприятных условиях коловратки могут впадать в долгую «спячку», но механизмы, которые позволяют им это делать, еще не до конца изучены.   

Неизвестный ранее вид человека

В Китае обнаружили новый вид древнего человека, который мог быть ближайшим родственником человека разумного (Homo sapiens), а также мог переходным от человека прямоходящего (Homo erectus) к азиатской ветви современного человека. Новый вид назвали Homo longi — человек-дракон. Его идентифицировали по черепу, который был найден еще в 1933 году в китайском Харбине китайским рабочим. Около 80 лет он хранил череп у себя, и только в 2018 году его семья передала находку ученым. В 2021 году те провели ряд анализов, на основе которых отнесли найденные останки к новому виду. Примерный возраст черепа, по мнению ученых, — около 146 тысяч лет. По словам ученых, обладатель черепа был 50-летним мужчиной — довольно крупным, с массивными надбровными дугами, широким лицом и квадратными глазницами.

Открытие новой частицы в Большом адронном коллайдере

Это сложная частица под названием дважды очарованный тетракварк. Она образована четырьмя фундаментальными частицами — двумя кварками и двумя легкими антикварками. До этого считалось, что кварки могут объединяться по два или по три, но многие ученые, включая самого автора кварковой теории, на протяжении десятилетий предсказывали существование сложных тетра- и пентакварков. Эксперименты, проведенные на Большом адронном коллайдере в 2021 году, эту теорию подтвердили. «Он [открытый тетракварк] принадлежит совершенно новому семейству частиц, так как он дважды очарованный. Все известные нам ранее тетракварки имели скрытое очарование — в их составе есть очарованный кварк и очарованный антикварк», — объяснял участник коллаборации LHCb, кандидат физико-математических наук Иван Беляев. Открытие сложных частиц вроде дважды очарованного тетракварка поможет ученым лучше понять природу простых кварков и приблизиться к пониманию того, как устроена материя.

Новые возможности роботов Boston Dynamics

Компания Boston Dynamics, разрабатывающая человекоподобного робота Atlas, научила его проходить полосу препятствий и делать сальто назад. В ролике, опубликованном компанией в августе, два робота проходят полосу препятствий с элементами паркура, а в конце одновременно прыгают сальто назад. Впервые робот Atlas сделал сальто еще в 2017 году, но теперь он умеет перемещаться в пространстве не за счет запрограммированных движений, а ориентируясь на то, что видит. Роботы Boston Dynamics уже умеют бегать по пересеченной местности и носить коробки. Способность проходить полосу препятствий хоть и не несет практической ценности, но стало важным шагом, приближающим роботов к возможностям человека. 

Первые образцы марсианской почвы на Земле

В феврале ровер НАСА под названием Perseverance совершил удачную посадку на Марсе. Спустя месяц он проехал несколько метров по поверхности планеты, в апреле получил образцы воздуха, а в сентябре смог собрать (со второй попытки) и доставить на Землю образцы марсианского грунта, взятые в кратере Езеро. До этого марсианскую почву уже исследовал другой аппарат — «Кьюриосити», но он проводил анализ в лаборатории на борту, а Perseverance впервые привез образцы породы на Землю.

Новый тип размножения органических роботов

Ученые обнаружили новый тип биологического воспроизводства, исследуя ксеноботов — крошечную форму жизни размером менее 1 мм, полученную из стволовых клеток африканской когтистой лягушки. Эти клетки должны были развиться в клетки кожи, но исследователи их перепрограммировали, а затем подобрали для них форму размножения через кинематическую репликацию — процесс создания копий. Такая репликация, происходящая на молекулярном уровне, никогда ранее не наблюдалась в масштабах целых клеток или организмов. Ксеноботы находили отдельные клетки и собирали свои маленькие копии, а те в свою очередь могли так же самовоспроизводиться. Ученые называют созданных ими ксеноботов платформой для обучения, при помощи которой можно решать как вопросы исследования процессов размножения, так и разные задачи от сбора микропластика в океанах до регенеративной медицины.

Фото на превью: NASA / JPL-Caltech