Златното око на телескопот Џејмс Веб се отвори кон универзумот

По бројни неуспеси, 20 години развој, платени 10 милијарди американски долари и за крај опасното патување од 1,5 милиони километри низ вселената, новиот вселенски телескоп Џејмс Веб (JWST), дете на соработката помеѓу НАСА, ЕСА и Канадската вселенска агенција, конечно го отвори своето златно око и ни овозможи да го набљудуваме нашиот универзум – и неговото комплексно минато – со зачудувачки и невидени детали.

Една од многубројните спектакуларни снимки добиени од вселенскиот телескоп Џејмс Веб е 'огнениот песочен часовник' – последица од формирањето на нова ѕвезда

За разлика од неговиот претходник, Хабл, JWST може да набљудува во спектарот на инфрацрвената светлина, тука вклучувајќи ја и онаа што ја емитираат првите ѕвезди и галаксии кои настанале. Во рок од само неколку дена откако стана оперативен, кон крајот на јуни 2022 година, истражувачите почнаа да откриваат илјадници нови галаксии, подалечни и постари од која било претходно документирана галаксија.

Освен што нуди спектакуларни снимки од космосот, телескопот е способен да собере доволно светлина од астрономските објекти – од ѕвездите што се во зародиш до далечните егзопланети – за да го открие нивниот состав и како тие се движат низ вселената. Овие податоци веќе овозможија детално да го дознаеме атмосферскиот состав на планетите лоцирани стотици светлосни години далеку од Земјата, нудејќи показатели за нивниот капацитет да поддршка на живот. (за Џејмс Веб во ЕМИТЕР видете најмалку тука, тука, тука и тука)

Џиновски микроб што може да се види со голо око

Откритието на најголемата бактерија на светот, со сложените внатрешни структури, оваа година ја потресе биологијата. Кога ќе кажеме микроби веднаш си претставуваме дека се работи за микроскопски структури, но Thiomargarita magnifica може да биде и 5000 пати поголема од добар дел од бактериските клетки. Нејзината големина лесно достигнува и до цел сантиметар во должина.

Долгите кончести клетки на Thiomargarita magnifica ги менуваат традиционалните дефиниции за бактерии

Оваа уникатна бактерија налик на конец за првпат е откриена на лисјата кои се распаѓаат во мочуриштето со мангрови на карипскиот остров Гвадалупе на француските Мали Антили.

Типично за бактериските клетки е нивната ДНК слободно да лебди во цитоплазмата, но кај T. magnifica таа е расместена во оддели со мембрана наречени пепини, иновација карактеристична за посложените клетки. Во овие „грутчиња“ е складиран генетскиот код на клетката, тука ДНК се чита и се преведува во протеини. Присуството на овие „грутки“, заедно со огромната големина на овие бактерии, нè натера да ги преиспитаме основните принципи во биолошките науки.

Повеќегодишен ориз кој ветува полесно одгледување

Главните прехранбени култури во светот – ориз, пченица и пченка – мора да се сеат за секоја нова жетва, што е трудоинтензивно за земјоделците и може да доведе и до еколошки проблеми, како за ерозијата на почвата, на пример.

Со избегнување на секоја нова сезонска сеидба, повеќегодишниот ориз може да им заштеди на земјоделците неколку недели напорна работа секоја година 

Оваа година кинеските истражувачи покажаа дека повеќегодишен вид на ориз, кој опстојува и дава принос од година во година, може да помогне во решавањето на овие проблеми. Оваа сорта, наречена Повеќегодишен ориз 23 (PR23), е создадена пред неколку години со вкрстување на комерцијалниот азиски ориз со уште едно диво повеќегодишно растение кое расте во Африка. Потребни беа повеќе од две децении за да се подобрат неговите перформанси и квалитет.

Конечно, во 2018 година, истражувачите од Универзитетот во Јунан и други институции ја направија оваа нова сорта достапна за фармерите во Кина, вклучувајќи ги во експеримент од големи размери за да дознаат колку пати овој ориз ќе може да жнее и да се измери неговиот принос. Во ноември во списанието Nature Sustainability беше објавено дека PR23 произвел подеднакво количество жито како и обичниот, сезонски засаден ориз. Овој повеќегодишен ориз се одгледува сè повеќе и повеќе, иако продолжуваат истражувањата за тоа како да се подобри и какви се неговите можни ефекти врз животната средина.

Црната чума во гените на Европејците

Пред околу 700 години црната смрт уби некаде помеѓу една третина и половина од жителите на Европа. По анализа на древната ДНК во коските на повеќе од 500 луѓе закопани пред, за време и по епидемијата на чума во Лондон и Данска, тим истражувачи ги проучија и гените на имунолошкиот систем и идентификувале впечатлив ефект (види тука).

Античката ДНК од коски од 14 век, кои биле закопани на гробиштата во Лондон, бележи промени во гените на имунолошкиот систем.

Преживеаните имале многу поголема веројатност да носат генетски варијанти кои го зајакнале нивниот имунолошки одговор против Yersinia pestis, бактеријата која се пренесува преку болви и која предизвикува чума, објавија тие во Nature. Поточно, тие открија дека имањето две копии на специфична варијанта на генот ERAP2 е силно поврзано со преживувањето на чумата.

Оваа заштитна варијанта и ден денес се наоѓа кај 45% од Британците, на пример. Нејзиното опстојување укажува на тоа дека до неодамна продолжила да се фаворизира при природната селекција, веројатно затоа што чумата била ендемска појава во Европа и Азија сè до 19 век. Сепак, оваа заштита има и своја цена: истата варијанта донела и зголемен ризик од развој на автоимуни болести, како што се Кроновата болест и ревматоидниот артритис.

Изгубените светови реконструирани со најстарата амбиентална ДНК

До неодамна, животниот век на ДНК се сметаше за приближно еден милион години. Се сметаше дека постариот генетски материјал е премногу деградиран и нечитлив. Сепак, научниците успеаја да извлечат ситни фрагменти од ДНК кои се стари најмалку 2 милиони години од замрзнатата почва на Арктикот.

ДНК од почвата откри единствена растителна и животинска заедница на Гренланд пред 2 милиони години

Нивната студија, објавена во Nature, ја демонстрира моќта на амбиенталната ДНК за обнова на изгубените светови: во овој случај, поинаква крајбрежна шума од денешната, која успешно опстојувала за време на топлиот период на крајниот север на Гренланд.

Фрагменти на ДНК, од 41 примерок, богати со органски материјал од дебел слој на талог што бил натрупан на устието на еден фјорд открија прозорец кон некогашната бујна шума од тополи, туја и други четинари, во која живееле црни гуски и ракови, но и цицачи – ирваси, леминзи и мастодонти. Анализата на прастарите гени ќе помогне подобро да се разберат видовите и нивните адаптации, па дури може да се разгледаат и некои контроверзни предлози за нивно воскреснување.

Приближување до вакцини против РСВ

Респираторниот синцицијален вирус (РСВ) е патоген кој го инфицира респираторниот тракт. Тој е најчестата причина за појава на бронхиолитис и пневмонија кај доенчињата под една година, но може да ги погоди и возрасните (со слика слична на обичната настинка) и станува важна причина за респираторни проблеми кај постарите луѓе.

Вакцините против РСВ би можеле да помогнат во тоа што помалку доенчињата да завршат во инкубаторите за интензивна нега

Големите клинички испитувања на две РСВ вакцини конечно дадоа резултати кои наведуваат дека тие можат безбедно да ги заштитат доенчињата и постарите лица. Двете вакцини спречија тешка форма на болеста кај луѓе постари од 60 години без притоа да предизвикаат сериозни несакани ефекти. Едната од нив, исто така, ги штитела доенчињата во текот на првите шест месеци од животот, кога мајките ја примиле вакцината  во доцната бременост, со цел да ги пренесат антителата на нивните фетуси.

Новите вакцини се засноваат на истражувањата за вирусните протеини на Барни Греам и неговите колеги од Националниот институт за алергија и заразни болести на САД од 2013 година, но сега тие успеале да активираат многу повисоки нивоа на моќни антитела и да ги решат проблемите со безбедноста. Добрите вести од овогодинешните тестирања на GSK и Pfizer ја потврдуваат оваа стратегија, а наскоро ќе бидат познати и резултатите на компаниите Janssen Pharmaceuticals и Bavarian Nordic.

Поместување на астероид со мисијата DART

Илјадници или милиони години, малата ‘месечина’ наречена Диморф кружела околу поголемиот астероид, Дидим, оддалечени со милиони километри од Земјата. На 26 септември, НАСА насочи и удри со вселенско летало DART во оваа ‘месечина’, засекогаш менувајќи ја нејзината орбита и демонстрирајќи стратегија што еден ден може да го спаси човештвото. (види тука, тука, тука, тука и тука)

Астероидот Диморф беше цел на овогодинешното тестирање на потенцијален планетарен одбранбен систем – удар на вселенско летало со големина на фрижидер. Ударот успешно ја промени орбитата на Диморф

Кога малечката сонда DART (Double Asteroid Redirection Test) удри со брзина од околу 6 километри во секунда во Диморф широк 160 метри, беше прославена првата (лажна) планетарна одбранбена мисија. Целта на НАСА беше да го насочи Диморф малку поблиску до неговиот придружник, скратувајќи ја неговата орбиталена периода.

Неколку дена подоцна беше потврден успехот на мисијата. Одговорните изјавија дека ударот ја променил орбитата на Диморф  околу Дидим за 32 минути, намалувајќи ја од 11 часа и 55 минути на 11 часа и 23 минути. Ова покажа дека ваквата стратегија може да се примени и доколку еден ден Земјата се најде во опасност од удар на астероид.

Соединетите Американски Држави донесоа историски закон за климата

И покрај големиот број научни студии изработени во САД, кои предупредуваат за ризиците од климатските промени, и укажувањата за потребата од итни дејства дадени од нивните дипломати на повеќе меѓународни форуми, тие предупредувања звучеа празно затоа што, за разлика од многу богати земји, вториот најголем светски производител на стакленички гасови (по Кина) никогаш не донел закон кој ќе придонесе за значително намалување на тие емисии.

Новата американска легислатива за климата ќе ги субвенционира обновливите извори на енергија, вклучително и оние кои ја искористуваат сончевата енергија.

Летово, во моментите кога се чинеше дека обидите за усвојување на еден ваков закон повторно се осудени на пропаст, сè се промени кога клучниот сенатор одеднаш престана да се противи на донесувањето и процедурата за усвојување можеше да продолжи понатаму. Одредбите за климатските промени во таканаречениот Закон за намалување на инфлацијата (IRA) го претставуваат најголемиот чекор што Соединетите држави некогаш го презеле за да го запрат глобалното затоплување.

Законот издвојува 369 милиони американски долари, во текот на 10 години, за поддршка на производството на електрична енергија од обновливи извори и со нуклеарна енергија, истовремено охрабрувајќи го преминот кон користење на електрични возила и истражувањата за намалување на индустриските емисии. Се проценува дека на овој начин САД би можеле да ги намалат своите емисии на стакленички гасови за 40% во 2030 година споредено со нивните емисии во 2005 година, така што, сепак, ќе треба да преземат и дополнителни мерки доколку сакаат да ја постигнат целта од 50% зацртана со Парискиот договор.

Вештачката интелигенција станува креативна

Вештачката интелигенција (ВИ) го пробива својот пат, особено оваа година, и тоа во области кои претходно се сметаа исклучиво за човечки, како што се уметничкото изразување (види тука, тука, тука и тука) и научните откритија (види најмалку тука, тука и тука). Визуелно најневеројатните докази, што ги преплавија социјалните мрежи,  беа создадени со моделите од-текст-во-слика. Тие користат машинско учење за да ги усогласат зборовите со сликите од интернет, изнаоѓајќи шеми кои ќе им овозможат да генерираат нови слики врз основа на нови текстови.

Награденото дело на уметникот Џејсон Ален, Théâtre D’Opera Spatial, беше создадено со користење на вештачка интелигенција текст-на-слика

Еден таков пример е програмата DALL-E од истражувачката лабораторија OpenAI, која имплементираше техника за машинско учење наречена дифузија, каде што сликите произлегуваат од „шум“ наведувани од контекстот или описите во текстот. Оваа година беа претставени неколку вакви модели, а уметникот кој користел еден од нив победил на конкурс за ликовна уметност. Речиси истовремено Мета, Гугл и други компании лансираа модели кои користат дифузија способни да создаваат видеа.

Од друга страна, тие ги следат креативните примени на вештачката интелигенција во науката. Алатките кои ја предвидуваат 3Д структурата на протеините веќе беа една од пресвртниците во 2021 година и во оваа година тие напреднаа, па така компанијата DeepMind со својата програма AlphaFold успеа да ја предвиди тродимензионалната форма на повеќе од 200 милиони протеини од организмите на Земјата. Покрај тоа, оваа компанија на Google го претстави и AlphaTensor, алатка која дизајнира поефикасни алгоритми за компјутерска графика, физички симулации и има сопствено машинско учење. ВИ од системот пронајде скратени патеки во учењето кои на математичарите им се потребни децении за да ги поминат.

Вирусот одговорен за мултиплекс склероза

Оваа година, Епштајн-Бар вирусот, виновен за појавата на херпес, беше откриено дека претставува клучен фактор за развој на мултиплекс склероза (МС), болест во која имунолошкиот систем ги напаѓа невроните. Откритието може да доведе до нови начини за лекување или за спречување на ова мистериозно нарушување, кое кај некои предизвикува благи симптоми, додека другите постепено ги прави неспособни да зборуваат или да одат.

Новото истражување ја утврди врската помеѓу Епштајн-Бар вирусот (во сина боја) и мултиплекс склероза

Веќе подолго време вирусот Епштајн-Бар беше главен на листата со сомнителни предизвикувачи на МС. Вирусот ги инфицира повеќето луѓе уште во детството и лежи во мирување во некои од белите крвни зрнца. Се пренесува првенствено преку плунка и може да предизвика заразна мононуклеоза, позната и како „болест на бакнување“, кај адолесцентите и младите возрасни лица. Речиси секое од лицата кои патат од мултиплекс склероза имало антитела на вирусот Епштајн-Бар. Но, истото го поседува и 95% од популацијата на здрави возрасни лица, што во многу го отежнува поврзувањето на овој вирус како причинител.

За да ја потврдат врската, неколку епидемиолози нурнаа во досијеата на повеќе од 10 милиони американски воени осигуреници кои покриваат временски период од 20 години. Така тие потврдија дека практично сите 801 војници кои развиле МС биле позитивни на вирусот Епштајн-Бар. И меѓу оние кои првично биле негативни на тестот, последователната инфекција го зголемила ризикот да страдаат од оваа болест за 32 пати, како што беше објавено во Science.

Неколку дена подоцна, еден друг истражувачки тим објави во Nature дека е откриен можен механизам на молекуларна мимикрија со кој латентниот вирус може да се разбуди и да предизвика оштетување на нервите. Истражувањето продолжува да е во фокус со на развојот на нови лекови.