Черговий рік cкотився в безодню. Окрім усілякої жесті він приніс нам також і приємні моменти. Тому не дивно, що ми розпаковуємо наш гул-транслейт, наточуємо ножиці пейнту та граблі поганеньких жартів й локалізуємо для Вас рейтинг найкращих фотографій 2018 року за версією журналу Nature. Ми навіть не додаємо слово «науковий» у назву чарту, адже всім відомо, шо наукові світлини – найцікавіші!

Фото 1. Доступне житло для нано-людинок

Думаєте Ваша житлова площа недостатньо простора? Тоді команда науковців з FEMTO-ST Institute (Франція) прямує до Вас. Ці митці поєднали декілька існуючих технологій та навчилися створювати мікроструктури у великій вакуумній камері, фіксуючі окремі компоненти на кінчиках оптичних волокон з точністю до нанометра. Саме так побачила світ солідна будівля довжиною 20 мікрометрів.

Що ще за іграшки в Lego? Жодних розваг! Насправді, ця розробка демонструє нові можливості для розміщення чутливих датчиків у реактивних двигунах чи детекторів вірусних часток у кровоносних судинах. Вчені сподіваються невдовзі повністю роботизувати процес, бо поки що доводиться послугуватися послугами інженерів за робочими комп’ютерами на кількох етапах процесу.

І звісно, що вони ще хочуть – так це робити ще менші об’єкти, щоб фіксувати їх на карбонових трубочках діаметром від 20 до 100 нм.

 

Фото 2. Мелодійна пісня перфоратора

 Доки ми засинаємо під ніжний шепіт вечірньої казки чи мелодійну пісню перфоратора заклопотаного сусіда – ці маленькі клітини нашого організму працюють.   У всій їхній мікро-красі нейрони звукової сенсорної системи мишей були відзняті двома папарацці та клітинними біологами Стівеном Фріманом і Лоуренсом Делакруа з Університету Льєжа в Бельгії. Вчені вирощували їх у пробірці для того, щоб дослідити як нервові клітини, які причетні до сприйняття слуху, дозрівають та пошкоджуються.

Фото 3. Бурі Юпітера

Ця оповідка про три фігурки з LEGO. Вони обертаються зараз в холодній порожнечі космосу на відстані 2,8 мільярда кілометрів. Звичка розкидати свої іграшки – характерна риса людини.

Негода за вікном? Та це просто квіточки в порівнянні з бурхливим норовом атмосфери Юпітера. Саме за нею вже другий рік впритул спостерігає космічний апарат NASA «Juno». Окрім сонячних батарей, наукового обладнання цей апарат містить в собі три фігурки LEGO – Галілея, римського бога Юпітера та його дружини Юнони. Щоб витримати екстремальні умови польоту деталі конструктора для символічних фігурок створені з алюмінію, а не з пластмаси.

Свою роботу «Juno» продовжуватиме до 2021 року. Далі його зведуть з орбіти заради знищення в атмосфері газового гіганта. Цей крок зроблять заради того, щоб космічний апарат не зіткнувся з котримось із галілеєвих супутників, де теоретично може існувати життя.

У хіт-парад кращих наукових фотографій року потрапив цей знімок величезних хвилястих хмар та бурі, яка виглядає як білий овал на тлі Північного полюсу Юпітера.

 

Фото 4. Ілон Маск врятує Тоні Старка

Ілон Маск всіх дістав цього року! То ми дивилися на численні запуски та посадки його ракет, то як він косячить у лабі (перекреслено) у прямому ефірі. А ще ж були міні-субмарини та тунель на їхню місцеву Троєщину. Він навіть у рейтинг кращих наукових фоток потрапив. Капець, просто, молодчина!

Американська компанія SpaceX продовжила своє панування на арені комерційних запусків ракет.
Окрім розробки технологій ракет з багаторазовими ступенями, планів на розвиток космічного туризму компанія розробляє проект «Starlink». У його планах – запуск великої кількості супутників зв’язку у космос та створення глобальної недорогої мережі швидкісного інтернету, доступної навіть у найввідаленіших точках планети.

На знімку, що потрапив до чарту найкращих наукових фотографій року – Ви бачите лютневий запуск радіолокаційного супутника і двох супутників «Starlink».
До середини 2020-х років SpaceX планує відправити на певні орбіти близько 12 тис. супутників.

Фото 5. Останній носоріг

Зникнення видів – невблаганний природний процес. Але в певні періоди часу на нашій планеті змінюються правила гри – й величезна кількість унікальних живих істот сходять з еволюційної арени через глобальні катаклізми. Є досить обґрунтована підозра, що ми живемо в період масового вимирання, й мало того – є тим самим глобальним катаклізмом.

На світлині можна побачити прощання з останнім у світі самцем північного білого носорога. Він помер у березні в Кенії. Ці величні істоти не мають природних ворогів, окрім людей. І їхнє зникнення пов’язане з хибними віруваннями у лікувальні цінності рогів цих істот.

Нині живими лишають лише дві особини й обидві є самками. Оскільки, відтворення природними шляхом тепер не можливе, вчені розробили та втілюють амбітний план запліднення у пробірці заради збереження північних білих носорогів.

Пальці схрещуємо та жодних жартів!

Фото 6. Я бачу тебе наскрізь!

На ній можна побачити вражаючий результат роботи нової техніки візуалізації кісток від доцента кафедри екології та еволюційної біології з Університету Канзасу.

З 18 століття науковці завзято досліджують будову скелетів багатьох видів тварин й не одна таємниця природи впала під натиском зусиль порівняльної анатомії.

Тепер, загадкам еволюції та систематики буде ще складніше, адже нові способи візуалізації окрім наукової значимості – це ще й справжні шедеври, від яких складно відірватися!

Фото 7. Зневоднення

Третій рік в Південній Африці лютує засуха. Гігантське водосховище, яке живило водою Кейптаун зменшилось до розмірів невеличкого струмочку.

За це складне триріччя містяни скоротили споживання води з 1,2 млрд. літрів на день у 2015 році, до трохи більше ніж 500 млн. літрів на початку цього року. Якщо в середньому в світі міський житель використовує 185 літрів в день, то кейптаунець може розраховувати лише на 50 літрів.

Фото 8. Атака клонів

Ви хочете захопити Галактику за допомогою клонів-штурмовиків? Тоді ми йдемо до Вас! Точніше, до Вас йдуть біологи з працьовитого та стрімко прямуючого в 3019 рік Китаю. Вчені створили перших приматів, яких клонували за допомогою тієї ж техніки, що й всім відому вівцю Доллі. Технологію повторили на кількох десятках інших видів, а от з приматами – невдача спіткала науковців у різних країнах світу. І це суттєва проблема! Адже з вівцями далеку-далеку Галактику не завоювати.

Навіщо це нам?

Насправді дослідники не декларують завойовницьких намірів. Вони сподіваються використовувати свою методику для розробки популяцій генетично ідентичних приматів. Цілком можливо, що саме мавпи-клони допоможуть зрозуміти тонкі механізми розвитку ракових захворювань.

Більш того, технологія, яка була описана в журналі Cell ще 24 січня, також може поєднуватися з інструментами для редагування генів, такими як CRISPR-Cas9. А це відкриває шлях для створення генетично модифікованих моделей психічних розладів мозку, включаючи хворобу Паркінсона.

“Ця стаття справді означає початок нової епохи для біомедичних досліджень”, – говорить Xiong Zhi-Qi, нейрофізіолог, який вивчає хвороби мозку в Інституті нейронауки Китайської академії наук (ION) у Шанхаї. Він не був залучений в проект з клонування, тому хвалить, а не вихваляється. Окрім того, Ви помітили, що ми не транслітеруємо його ім’я кирилицею, адже нам ще ні разу не вдалося це зробити без помилок.

Клонофобія
Тема клонування здавна жахає людей. Просто, переважна більшість щасливих жителів Землі не готова побачити свої огріхи з боку (насправді, біоетичних проблем дуже багато й святі війни в мережі та реальному житті щодо перших CRISPR-дітей це доводять). Тепер, технічно, немає перешкод для клонування людини.

Дослідники, щоб їх не закидали органічними помідорами та позовами, завбачливо заявляють, що хочуть виробляти лише генетично ідентичних мавп.

“Це наша єдина мета.” – заявляють вони, ховаючи перехрещені пальці за спиною.

Де формула?
Звичайна методика клонування не приносила успіхів з приматами. Багато спроб – ще більше невдач! Китайські біологи вводили ДНК донорної клітини в яйцеклітину, яка вже має свій власний генетичний матеріал.

Щоб все вдалося команда вчених об’єднала кілька методів, розроблених іншими науковими групами. Каменем спотиканням були хімічні зміни у ДНК, які виникають, коли ембріональні клітини перетворюються на спеціалізовані. Ну, й основний інгредієнт страви змінили – брали ДНК не з дорослих організмів, а з ембріональних клітин.

Математика клонування
Усього було створено 109 клонованих ембріонів. Використали три чверті – їх імплементували до 21 сурогатної мавпи. Це призвело до шести вагітностей. І двох первістків Чжун Чжун та Хуа Хуа – Ви можете побачити на світлині, яка ввійшла до когорти кращих наукових фотографі 2018 року.

Фото 9. Озброєні очі

Терміново знайдіть найближчу папороть! Узимку – це зробити важкувато, адже більшість з них знаходяться в стані спокою, скинувши непотрібні в холодний період року вайї (так звуть їхні листоподібні органи). Але саме на них можна знайти дивовижні зборища спор – соруси.

За десятикратного збільшення та при ультрафіолетовому освітленні вони виглядають справді неймовірно. Та вони мають неперевершений вигляд навіть без жодних дослідницьких гаджетів.

Фото 10. Гіганти поміж крихіток. 

У лютому минулого року було відкрито тупанвірусів, які були виділені з організмів амеб. На даний момент описано 2 види цих гігантських вірусів: Tupanvirus deep ocean та Tupanvirus soda lake.

Родова назва увіковічнює в собі ім’я богу грому Тупана у віруваннях індіанців гуарані.

Така грізна назва дуже пасує організмам з найбільшим розміром геномів та найповнішим набором генів для синтезу білків з-поміж усіх відомих вірусів

Фото 11. Науковий футбол

Ми не знаємо, хто там вважає науку нудною справою. Але якщо така дивна думка потрапила до Вас в голову – то тримайте протиотруту!

Так, це працівники Інституту Морських Досліджень Норвегії зійшлися в запеклій футбольній баталії проти екіпажу криголама. І так, за матчем спостерігали охоронці, які оберігали гравців не від футбольних фанатів, а від ведмедів, які, напевно, більше полюбляють хокей.

Фото 12. Плата за супер-здібності

Перед Вами справжні спеціалісти з підводного полювання. Північні олуші пірнають у воду з висоти 30 метрів, що дозволяє їм досягти швидкості 100 км/год. 

Особлива будова крил дає змогу їм ефективно використовувати повітряні потоки й навіть у маловітряну погоду розганятися до 55-65 км/год. Й це при тому, що спортсменами їх ніяк не назвеш! Якщо у більшості літаючих птахів відносна вага м’язів становить 20 %, то в олушів їх всього 13 %.

Проте, за всі переваги доводиться платити. Цим птахам дуже складно злітати з пласкої поверхні, особливо у штиль.

Фото 13. Підглядач за атомами

Девіда Надлінгер з Університету Оксфорда, Великобританія хотів побачити атом, зізнайтеся – хто б не хотів ? Але от користуватися збільшувальними приладами він наміру не мав!

Подивіться уважно на центр цього зображення, і ви побачите один атом, який потрапив у пастку поміж двома електричними полями у вакуумній камері.Звісно, це не зовсім атом, а результат вловлення та випромінювання ним фотонів світла. Чудово, що можна зробити таку дивовижну річ тихого недільного ранку в лабораторії.

Фото 14: Проблеми орієнтування на місцевості

Тримайте трішки фарб для нового 2019 року. Це психоделічне мереживо – насправді є мапою, яка показує рельєф у місці зустрічі річок Поркупін, Драаїк та Юкон на Алясці. 

Зображення було отримано з радіолокаційних даних від департаменту природних ресурсів Аляски в Анкоріджі. 

Темніші кольори показують підняття рельєфу. Це справді приголомшливий і захоплюючий спосіб візуалізувати потоки води. 

Фото 15. Вогнеборці

Вогонь – нестримна сила, яка безжальна до всіх живих організмів на цій планеті. 

Значна кількість фотографій з місця пожеж дивували нас та жахали протягом всього минулого року. 

Ця світлина, ніби вирвана з позачасся. Її вдалося зробити поблизу Болтона, що у Великобританії. І здається, що ці відважні борці з вогнем могли б так само вгамовувати полум’я як 100 років тому, так і в далекому утопічному майбутньому.

Фото 15. Вижив! 

Продовжуємо тему пожеж, адже на черговій світлині з добірки кращих наукових фотографій минулого року від журналу “Nature” представлений саме втікач від стихії вогню поблизу Малібу, що у США.

На перший погляд, найгірше для віргінського пугача вже позаду. Втомлений та гордий він присів перепочити на вологому піску. Але не все так райдужно на цьому мальовничому пляжі.

Заграва заходу сонця та неспинної пожежі на задньому плані нагадують про те, що оселище цього птаха зруйноване й попереду небезпечні та, можливо, марні пошуки нового прихистку.

Ми часто підраховуємо шкоду від вогню у доларах чи гривнях, але для живих істот полум’я може завдати збитків, які не оцінити в друкованих папірцях з водяними знаками.

Фото 16. Перекус із павуків

Риючі оси з роду Sceliphron – турботливі матусі. Вони не відкладають яйця з новими поколіннями свого виду задля годиться. Кожен майбутній нащадок бережно упаковується всередину архітектурної споруди із бруду. 

Усередині затишної камери залишається також достатньо місця для перекусу після пробудження. Оси кладуть сюди свою здобич – паралізованих павуків. 

Після цього камери із бруду ущільнюються та закупорюються. Оси зробили все, що було в їхніх силах для продовження свого роду.

Фото 17. Припадати пилом

Ми довго роздивлялися це фото й не могли зрозуміти, чим же воно зачепило редакцію журнала “Nature”, яка внесла його у топ кращих наукових фото минулого року.

Вся справа в сірому кольорі. Одна справа побачити усі відтінки сірого з вікна своєї багатоповерхівки у Києві, а інша справа зустріти ландшафт у таких барвах на Філіпінах. 

У чому ж причина? Минулого року, саме в січні від тривалого сну прокинувся вулкан Майон. Та напевно встав не з тієї ноги! Фонтани з лави піднімалися на 700 м вгору – і це точно найгірше місце для святкування свого випускного.

Хмари попелу пішли ще далі, а саме на висоту 3 км. Вони затулили сонце й настала локальна темрява. Далі вони впали товстим шаром на поселення, перефарбувавши їх у стилістику чорно-білого телебачення.

Фото 18. На дні

Іноді людям заважають власні величні витвори. 

У 1960-х роках уряд Каталонії вирішив створити водосховище на місці села Сан-Рома-де-Сау. Тут люди мешкали протягом останнього тисячоліття. У населення був єдиний вихід – пакувати валізи, забирати з собою всі коштовні речі і навіть тіла родичів з кладовищ. 

Як і передбачалося, створення водосховища затопило Сан-Рома-де-Сау і повністю затопило будівлі. Однак, коли рівень води падає, будівлі-привиди виходять з води, а в купі з ними триповерхова церква 11 століття.

Її маленький, гострий шпиль церкви все ще можна побачити з будь-якої точки довколишніх пагорбів. Коли вода стоїть високо можна побачити лише вершину шпиля, але в періоди посухи вся церква з’являється на суші. Її в цей період стабілізували бетонними конструкціями, щоб це архітектурне творіння могло ефективніше опиратися руйнівні дії води.

На фото можна помітити, як відображення неба у воді формують ілюзії того, що церква сягає верхнього пологу хмар.

Бонусні гіфки

Фейєрверк морського огірка

Перед Вами класична гототурія. Але з легкої руки античного вченого Плінія до цих тварин пристало ім’я “морські огірки”.

Цей психодилічний вибух барв створює істота Pannychia moseleyi. Таким чином вона ласкаво пропонує всім довкола йти куди подалі та не заважати у двох найважливіших справах кожної пристойної тварини – харчуватися та розмножуватися.

Окрім біолюмінісценції голотурії відомі володарі органів Кювьє – довгих порожніх трубочок всередині організму. Коли хтось до краю роздратує морського огірка – він викидає ці гаджети з себе через анальний отвір.

Вони сильно набухають під дією води та стають липкими, знерухомлюючи нападника. У органах Кювьє також можуть міститися токсини голутирин та голутириин. Ці речовини небезпечні навіть для людей.

Тесла летить подалі від Теслі

Минулого лютого майже весь світ слідкував за проектом керівника SpaceX Ілона Маска із запуску на орбіту одного відомого червоного автомобіля – Tesla Roadster.

Машина слугувала фіктивним вантажем на тестовому польоті ракети Falcon Heavy. Зараз вона знаходиться на орбіті навколо Сонця.

І разом з нею прямують вперед наші прагнення нових відкриттів.

Заврюха на кометі

Коли сніжить за вікном – це викликає захват у малечі та нервове напруження у комунальних служб. Але оскільки на коме́ті Чурю́мова — Герасиме́нко офіційно відсутні дороги та тротуари, то спостереження за похмурою стихією цього небесного тіла – це абсолютна радість.

Уперше комету вистежив Клим Чурюмов у 1969 році, коли аналізував фотопластинки, зняті Світланою Герасименко.

Орбіта даного об’єкту контролюється силою тяжіння Юпітера, яка разом з іншими представниками комет з родини цього газового гіганта, походить з поясу Койпера.

Ядро комети має неправильну форму, а на її поверхні вперше для цього класу небесних тіл був знайдений молекулярний азот і така органічна сполука, як амінокислота гліцин.

Гіфка, яку Ви бачите, сконструйована з множини фотографій, отриманих зондом “Розетта”, під час його 13-кілометрового зближення з цим небесним тілом. Саме в квітні минулого року була створена анімація, яка й демонструє завірюху з пилу та крижаних часток на поверхні комети.

Ходьба їжакового ската

Знайомтеся! Це їжаковий скат. Він мешкає поблизу атлантичного побережжя Північної Америки. Він невеликого розміру, для захисту від нечемних істот володіє шипами, а також вміє генерувати слабке електричне поле для пошуку своїх партнерів.

Але тепер придивіться до “ніжок” ската. Це передні лопаті черевних плавників з трьома гнучкими зчленуваннями та модифікованими кістково-м’язовими елементами. Цими органами скати відштовхуються від дна, окрім того ними ж здійснюють складні поворотні манери та, можливо, навіть зменшують турбулентність води, щоб не відлякати здобич чи не погіршити власні навики електрорецепції.

У лютому минулого року було з’ясовано, що ці скати мають нервову мережу, яка відповідає за пересування парними кінцівками. Тобто, вона виникла вперше у риб, причому, як вважають науковці (Jung, H. et al. Cell http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2018.01.013 (2018) не менше ніж за 20 мільйонів років до того, як перша хребетна тварина розпочала своє завоювання суші.