Текст: Дмитрий Симонов

Семена будущего

Устойчивость к антибиотикам, новые старые люди, пересадка лица, Илон Маск сажает ракету, термоядерный реактор и другие важные научные достижения 2015 года
СЛЕДЫ НЕАНДЕРТАЛЬЦА
Найденные в Румынии останки человека современного типа, жившего около 40 тысяч лет назад, содержат почти 9% генетического материала неандертальцев. Это доказывает, что его предки скрещивались с неандертальцами не далее чем в шестом поколении.
В геноме современных европейцев содержится до 4% генов неандертальцев. Это не новый для науки факт, который, скорее всего, говорит о том, что предки современного человека скрещивались с представителями вымершего вида людей. Впрочем, до недавних пор эта хорошо обоснованная теория не считалась окончательно доказанной.
В уходящем году стали известны результаты работы известного шведского ученого Сванте Паабо, посвященные исследованию останков того самого человека, найденного в Румынии. По данным радиоуглеродного анализа, он жил в период от 37 до 42 тысяч лет назад. Несмотря на то, что он принадлежал к современному типу людей, у него были некоторые черты, характерные для неандертальцев. Как оказалось, объясняются они высоким содержанием неандертальских генов, приобретенных его весьма недалекими предками.
Интересно, что потомков этого человека среди современных людей нет — его род прервался в какой-то момент. Это открытие стало еще одним доказательством скрещивания людей современного типа с неандертальцами. Сванте Паабо за работы в области исследования генома древних людей был удостоен премии Breakthrough Prize в области биологии — самой дорогой научной премии размером $2,5 млн.

ПЕЩЕРНЫЕ ЛЮДИ
В области палеоантропологии самым громким событием года стало открытие нового вида людей — Homo naledi. Собственно останки были найдены еще в 2013 году, но результаты их исследования стали известны только прошлой осенью.
Автор открытия — южноафриканский палеоантрополог Ли Бергер, известный в частности тем, что до этого описал новый вид австралопитека — предка человека.
Открытие Homo naledi поставило ряд непростых вопросов. Начать надо с того, что точный возраст останков неизвестен, но, по предварительным данным, эти люди жили около 2–3 млн лет назад. Удалось обнаружить более тысячи костей, принадлежавших по крайней мере 15 особям. И все они находились в одной пещере, куда ведет очень узкий проход.
Все выглядит так, будто это захоронение. Но представить, что 3 или даже 2 млн лет назад этот вымерший вид людей демонстрировал такое ритуальное поведение, сложно. Даже если так, то для регулярного посещения пещеры Homo naledi должны были пользоваться огнем, что также противоречит современным взглядам на древнейшую историю людей.
Впрочем, у этих загадок могут быть и относительно простые объяснения. Например, не исключено, что раньше в пещеру вел более короткий и удобный ход.
ЧЕЛОВЕК ОТРЕДАКТИРОВАННЫЙ
Китайские ученые осуществили, судя по всему, первую попытку редактирования человеческого генома на стадии эмбриона. Фактически речь идет о попытке создать генетически модифицированного человека.
Но это утверждение требует нескольких важных замечаний. ГМ-организмы (будь то рис, помидор или лосось) обладают геномом, который человек изменил специально для того, чтобы эти организмы стали лучше с точки зрения человека. Например, более полезными или более устойчивыми к болезням.
В случае с человеком вмешательство в гены необходимо, чтобы вылечить его от генетической болезни. Другими словами, поменять поломанный ген на здоровый. Китайские исследователи взяли эмбрионы с «генетической поломкой», которая вызывает опасное заболевание — бета-талассемию. С помощью специальной технологии поломанный ген заменили на здоровый.
Следует подчеркнуть, что эти эмбрионы изначально были нежизнеспособными. Поэтому при любом исходе эксперимента из них не мог развиться взрослый организм.
Научное сообщество подвергло авторов эксперимента критике, поскольку подобные исследования считаются неэтичными. И тем не менее несколько месяцев спустя авторитетная международная организация The Hinxton Group, которая объединяет ученых, а также специалистов по этике и праву, призвала разрешить эксперименты по генетической модификации человеческих эмбрионов. На данном этапе речь не идет о клиническом использовании подобных технологий, поскольку они еще очень далеки от совершенства, а значит крайне ненадежны.
НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ
Исследование Плутона и его спутников с помощью аппарата НАСА New Horizons стало в уходящем году одной из самих ярких (но далеко не единственной) страниц исследования Солнечной системы. До того как New Horizons произвел съемку Плутона с расстояния всего несколько тысяч километров и собрал гигабиты информации об этой карликовой планете, ее самый детальный снимок напоминал просто яркое пятно, лишь немного отличающееся цветом в разных точках. Благодаря New Horizons мы буквально увидели на его поверхности горы и другие элементы рельефа. А на поверхности его крупнейшего спутника Харона, кроме прочего, обнаружился огромный каньон.
New Horizons отправился исследовать пояс Койпера — область, находящуюся за пределами орбиты Плутона. А данные о Плутоне он будет передавать на Землю еще на протяжении как минимум года.

ДАЛЕКИЕ ВОДЫ
Еще одним ярким событием в исследовании космоса стало открытие жидкой воды на Марсе. Важная оговорка: это событие — отличный пример того, как должен работать пиар в науке и того, как хорошо он работает в НАСА. Дело в том, что уже лет 10 ученые понимают, что жидкая вода на Марсе есть. Но только в этом году Агентство устроило пресс-конференцию, чтобы сообщить о том, что по данному вопросу не остается никаких сомнений.
Когда-то на Марсе были водоемы, напоминающие земные. Но сегодня на Красной планете слишком холодно и практически вся вода находится в твердом состоянии. Однако на определенной глубине под поверхностью грунта создаются условия, когда лед тает и вода вытекает на склоны обрывов. Она грязная и соленая и тем не менее оставляет шансы найти на Марсе живые организмы (но, конечно же, не гарантирует этого).

ЧЕЛОВЕЧЕСКОЕ ЛИЦО
Пересадка человеческого лица стала одним из самых громких успехов хирургии в 2015 году. Кожу лица пересаживали и раньше, но еще никогда этого не делали практически со всей кожей головы.
Американский пожарный Патрик Хардисон получил сильные ожоги 14 лет назад, спасая женщину из горящего трейлера. Ожоги привели не только к ужасным косметическим дефектам, но и к прогрессирующей утрате зрения.
Для пересадки лица требовался донор, ткани которого смогли бы прижиться с наибольшей вероятностью. Таким донором стал 26-летний нью-йоркский художник Дэвид Родебау, погибший во время гонок на мотоцикле.
Операция по трансплантации кожи лица длилась 26 часов и прошла успешно.
ЛУЧШИЕ ДРУЗЬЯ ИЗ ПРОБИРКИ
В 2015 году появились на свет первые щенки собаки «из пробирки». Это звучит немного странно, если учитывать, что при помощи технологии экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) первый человек появился на свет еще в конце 1970-х годов прошлого века. А вот все попытки провести ЭКО для собак были безуспешными. Просто репродуктивный цикл собак заметно отличается от других животных (в том числе и людей). Учесть все его нюансы и получить щенков «из пробирки» удалось исследователям из Корнельского университета. Семеро щенков, появившиеся таким образом на свет, по своему развитию никак не отличаются от животных, которые рождаются обычным способом.
Успехи технологии ЭКО для собак могут помочь спасти виды хищников, находящиеся под угрозой исчезновения. Кроме того, собаки, как никакие другие животные, подходят для исследования наследственных болезней человека. Поэтому технология получения собак «из пробирки» в итоге может помочь бороться с болезнями человека.
ПРОЩАЙ, АНТИБИОТИК
Ген устойчивости к антибиотику колистину был обнаружен сначала в Китае, а позже в Европе.
Проблема устойчивости бактерий к антибиотикам появилась, конечно, не в последний год. Но в 2015-м обнаружились доказательства того, что даже так называемые препараты последнего выбора могут оказаться бессильными перед болезнями, которые еще недавно легко подавались лечению обычными антибиотиками.
Сначала ген MCR-1, который обеспечивает устойчивость к колистину, обнаружили в образцах мяса, а также человеческой крови на территории Китая, а немного позже — в Дании. Этот ген может передаваться от бактерий одного вида к бактериям другого. Такие бактерии могут вызывать, например, пневмонию.
Как решить эту проблему, пока никто не знает. Зато, откуда она взялась, похоже, сомнений не возникает. Китай активно использует колистин в животноводстве в качестве стимулятора роста без всяких ограничений.
«С ВОЗВРАЩЕНИЕМ, ДЕТКА!»
Частная компания SpaceX впервые в истории сумела посадить ракету на Землю после того, как она вывела на орбиту 11 спутников связи. А слова, вынесенные в заголовок, принадлежат главе компании Илону Маску. В мире разрабатывается несколько различных проектов, позволяющих возвращать космические ракеты на Землю целыми и невредимыми. Но именно SpaceX это удалось сделать впервые.
Использование многоразовых ракет позволит сократить приблизительно на четверть стоимость космических запусков. По мнению Илона Маска, создание ракеты многоразового использования — необходимый шаг для размещения колонии на Марсе.
ВОСПОМИНАНИЯ О НЕФТИ
В Германии был запущен крупнейший в мире термоядерный реактор Wendelstein 7-X. Во время испытаний ему удалось удержать гелиевую плазму в стабильном состоянии на протяжении 0,1 секунды. Это событие стало важным шагом на пути к контролируемому термоядерному синтезу.
Эксперименты в данном направлении длятся уже более полувека, но прогнозные сроки создания действующего термоядерного реактора постоянно отодвигаются. Сегодня считается, что цель будет достигнута в районе 2050 года.
В отличие от ядерных электростанций, где энергия выделяется в результате распада тяжелых ядер, при термоядерной реакции энергия выделяется при слиянии легких ядер.
Создание контролируемой термоядерной реакции будет означать, что человечество получит доступ к практически неисчерпаемому и безопасному источнику энергии.