Zinātnes atklājumi, kas satricināja 2025. gada 21.-22. jūliju. Jaunumu apkopojums.

Pazudušā okeāna plastmasas noslēpums atrisināts – un tas ir sliktāk, nekā mēs baidījāmies (2025. gada 21. jūlijs)

Atklāta neredzama piesārņojuma problēma: Zinātnieki beidzot ir atrisinājuši “pazudušās plastmasas” paradoksu mūsu okeānos, un atbilde ir nanoplastmasa. Pētījumu, ko vadīja Nīderlandes Karaliskā Jūras pētniecības institūts, atklāja, ka Ziemeļatlantijā peld aptuveni 27 miljoni tonnu nanoplastmasas daļiņu sciencedaily.com. Šīs daļiņas, kas ir mazākas par mikrometru, līdz šim bija palikušas neuztvertas un to masa ievērojami pārsniedz lielāku plastmasas atkritumu daudzumu. Tās nonāk jūrā caur upēm, gaisu un saules gaismas izraisītu lielāku plastmasas daļiņu sadalīšanos, iekļūstot jūras barības ķēdēs un pat cilvēka orgānos, piemēram, smadzenēs sciencedaily.com sciencedaily.com. Pētnieki brīdina, ka šādā mērogā attīrīšana nav iespējama – vienīgā cerība ir piesārņojuma novēršana sciencedaily.com.

“Šis novērtējums parāda, ka šajā okeāna daļā nanodaļiņu veidā ir vairāk plastmasas nekā lielāku mikro- vai makroplastmasas daļiņu Atlantijas okeānā vai pat visos pasaules okeānos,” sacīja Helge Niemanns no Utrehtas Universitātes, nosaucot šo atklājumu par “šokējošu daudzumu” sciencedaily.com sciencedaily.com. Tā kā nanoplastmasu nav iespējams izfiltrēt pēc tās izplatīšanās, komanda aicina veikt stingrus pasākumus, lai ierobežotu turpmāku plastmasas piesārņojumu tā avotā sciencedaily.com. Eksperti norāda, ka šīs visuresošās nanodaļiņas var izplatīties visā ekosistēmā – no fitoplanktona līdz zivīm un cilvēkiem – ar nezināmām ilgtermiņa sekām veselībai un videi sciencedaily.com. Šis satraucošais atklājums uzsver nepieciešamību pēc globālām stratēģijām plastmasas atkritumu samazināšanai, pirms tie sadalās vēl viltīgākā piesārņojuma formā.

Gēnu rediģēšanas izrāviens varētu palīdzēt sugām izvairīties no izmiršanas (2025. gada 21. jūlijs)

Biologi piedāvā radikāli jaunu rīku komplektu dabas aizsardzībai: Perspektīva, kas publicēta Nature Reviews Biodiversity, izklāsta, kā modernākā gēnu rediģēšana varētu atjaunot ģenētisko daudzveidību apdraudētām dzīvnieku sugām, potenciāli glābjot tās no izzušanas sciencedaily.com. Starptautiska komanda, kuru vada Austrumanglijas Universitāte, iesaka izmantot DNS no muzeja paraugiem un cieši radniecīgām sugām, lai atjaunotu zaudētos gēnus grūtībās nonākušās populācijās sciencedaily.com sciencedaily.com. Šī pieeja varētu stiprināt imunitāti, klimata noturību un auglību sugām, kas piedzīvojušas populācijas sabrukumu (piemēram, Maurīcijas rozā balodis), kas bieži atstāj tās ģenētiski trauslas, pat ja to skaits atjaunojas sciencedaily.com sciencedaily.com. Ideja, kas iedvesmota no panākumiem lauksaimniecībā un pat “atsaldēšanas” projektos, ir papildināt tradicionālo dabas aizsardzību (piemēram, dzīvotņu aizsardzību un vairošanas programmas) ar molekulāro bioloģiju.

“Mēs saskaramies ar straujākajām vides pārmaiņām Zemes vēsturē, un daudzām sugām ir zudusi ģenētiskā daudzveidība, kas nepieciešama, lai pielāgotos un izdzīvotu,” sacīja profesors Koks van Oosterhouts, viens no vadošajiem autoriem no UEA. “Gēnu inženierija sniedz iespēju atjaunot šo daudzveidību – vai nu atgriežot DNS variācijas, kas zudušas imūnsistēmas gēnos, izmantojot muzeja paraugus, vai aizņemoties klimata noturības gēnus no cieši radniecīgām sugām.” sciencedaily.com Autori uzsver, ka tas nav brīnumlīdzeklis – nepieciešami stingri izmēģinājumi un ētiska uzraudzība sciencedaily.com. Dr. Beta Šapiro no Colossal Biosciences piebilda, ka tās pašas tehnoloģijas, kuras tiek pētītas mamutu atdzīvināšanai, var “tikt izmantotas, lai glābtu sugas, kas balansē uz izzušanas robežas… Mūsu pienākums ir samazināt izzušanas risku, ar ko šodien saskaras tūkstošiem sugu.” sciencedaily.com Ja biotehnoloģijas rūpīgi integrē ar esošajiem dabas aizsardzības pasākumiem, tās varētu dot apdraudētajiem dzīvniekiem iespēju izdzīvot mainīgajā pasaulē.

Sīks ķīmijas triks uzlabo mRNS vakcīnas (2025. gada 21. jūlijs)

100 gadus sena ķīmijas viltība padara mRNS zāles drošākas un iedarbīgākas: Pensilvānijas Universitātes pētnieki paziņoja par viltīgu izmaiņu lipīdu nanodaļiņās – mRNS vakcīnu piegādes nesējos –, kas ievērojami samazina iekaisuma blakusparādības, vienlaikus uzlabojot efektivitāti sciencedaily.com sciencedaily.com. Izmantojot klasisko Manniha reakciju lipīdu ķīmijā, komanda pievienoja pretiekaisuma fenola grupas (atrodamas olīveļļā un citos veselīgos pārtikas produktos) nanodaļiņu struktūrai sciencedaily.com sciencedaily.com. Peles izmēģinājumos šīs modificētās nanodaļiņas izraisīja daudz mazāku sāpīgumu un imūnsistēmas kairinājumu, tomēr efektīvāk nogādāja mRNS, uzlabojot vakcīnas atbildes reakciju pret tādām slimībām kā COVID-19 un pat uzlabojot gēnu terapiju un vēža ārstēšanu sciencedaily.com sciencedaily.com.

“Būtībā mainot šo lipīdu recepti, mēs spējām panākt, ka tie darbojas labāk ar mazākām blakusparādībām. Tas ir ieguvums visiem,” sacīja Dr. Maikls Dž. Mičels, pētījuma vadošais autors sciencedaily.com. Ar fenoliem bagātinātās nanodaļiņas, nosauktas par “C-a16 LNPs,” dzīvnieku testos radīja piecas reizes spēcīgāku imūnreakciju COVID-19 vakcīnai un dubultoja CRISPR gēnu rediģēšanas panākumus aknu slimības modelī sciencedaily.com sciencedaily.com. Uzlabotie lipīdu nesēji arī trīskārt samazināja audzēju apjomu, kad tos izmantoja mRNS vēža terapijas piegādei sciencedaily.com. Šī inovācija – iedvesmota no gadsimtu vecas ķīmijas metodes – varētu palīdzēt ieviest jaunu mRNS vakcīnu un ārstēšanas paaudzi, kas ir gan spēcīgāka, gan saudzīgāka pacientiem sciencedaily.com.

Rekordliela melnā cauruma sadursme izaicina astrofiziku (2025. gada 21. jūlijs)

Einšteina teorijas tiek pārbaudītas ar kolosālu kosmisko saplūšanu: LIGO–Virgo–KAGRA observatorijas ir atklājušas melnā cauruma sadursmi nepieredzētā mērogā, kur divi melnie caurumi (aptuveni 100 un 140 Saules masu) saplūda vienā griezošā milzī apmēram 225 Saules masu apjomā scitechdaily.com scitechdaily.com. Šis notikums, kas katalogēts kā GW231123, ir lielākā un visātrāk griezošā melnā cauruma saplūšana, kāda jebkad novērota ar gravitācijas viļņiem scitechdaily.com. Gala melnais caurums griežas tuvu teorētiskajam ātruma ierobežojumam, ko nosaka vispārējā relativitāte scitechdaily.com, padarot signālu ārkārtīgi sarežģītu analīzei un fiziku tuvu tam, ko mūsu modeļi spēj aprakstīt. Šāda ekstrēma sistēma “lauž” standarta veidošanās modeļus – teorētiski zvaigznēm nevajadzētu radīt tik lielus melnos caurumus, vispirms nesabrūkot mazākos, kas liek domāt, ka katrs no šiem melnajiem caurumiem, iespējams, pats radies no iepriekšējām saplūšanām scitechdaily.com scitechdaily.com.

“Šis ir vismasīvākais melno caurumu binārais pāris, ko esam novērojuši ar gravitācijas viļņiem, un tas patiešām izaicina mūsu izpratni par melno caurumu veidošanos,” sacīja profesors Marks Hanams no Kārdifas universitātes, LIGO zinātniskās sadarbības dalībnieks. “Tik masīvi melnie caurumi ir aizliegti saskaņā ar standarta zvaigžņu evolūcijas modeļiem. Viena iespēja ir, ka abi šī binārā pāra melnie caurumi izveidojās, saplūstot mazākiem melnajiem caurumiem agrāk.” scitechdaily.com Citiem vārdiem sakot, mēs varētu būt liecinieki kosmiskam “dzimtas kokam”, kur melnie caurumi saduras pa paaudzēm. Atklājums ir radījis lielu sajūsmu astronomu vidū: “Šķiet, ka melnie caurumi griežas ļoti ātri — tuvu robežai, ko atļauj Einšteina teorija,” norādīja doktors Čārlijs Hojs no Portsmutas universitātes, kas lika pārbaudīt mūsu datu analīzes rīku robežas scitechdaily.com. Pētnieki šo signālu pētīs vēl daudzus gadus scitechdaily.com – un daži pat izsaka minējumus, ka, lai pilnībā izskaidrotu tik milzīgu, ātri griezošos saplūšanu, varētu būt nepieciešama eksotiska jauna fizika scitechdaily.com. Kā sacīja viens Kaltehas zinātnieks, šis notikums “liek mūsu instrumentiem un datu analīzes iespējām sasniegt pašreizējās robežas… un parāda, cik daudz vēl ir atklājams” gravitācijas viļņu Visumā scitechdaily.com.

Jauna gravitācijas viļņu metode uzlabo kosmisko sadursmju novērošanu (2025. gada 21. jūlijs)

Atsevišķā izrāvienā zinātnieki ir atklājuši labāku veidu, kā atšifrēt viļņus telplaikā: Komanda no Portsmutas, Sauthemptonas un UCD universitātēm ir izstrādājusi precīzāku metodi gravitācijas viļņu datu analīzei, uzlabojot mūsu spēju interpretēt vardarbīgus kosmiskus notikumus, piemēram, melno caurumu saplūšanas scitechdaily.com. Tradicionāli pētnieki salīdzina uztverto signālu ar neskaitāmiem teorētiskiem viļņu modeļiem (izmantojot Bajesiešu inferenci), taču rezultātu apvienošana no vairākiem modeļiem var būt sarežģīta, ja modeļiem ir atšķirīga precizitāte scitechdaily.com. Jaunā pieeja ņem vērā katra modeļa atbilstību Einšteina vienādojumiem, novēršot mazāk precīzu modeļu ietekmi uz secinājumiem scitechdaily.com. Tas sniedz precīzākus aplēses par saplūstošo objektu īpašībām – piemēram, to masām un griešanās ātrumiem – un samazina risku tikt maldinātiem simulāciju nepilnību dēļ scitechdaily.com scitechdaily.com.

Vadošais autors Dr. Čārlijs Hojs sacīja, ka šī inovācija bija ilgi gaidīta. “Es jau gadiem ilgi domāju, kā gravitācijas viļņu analīzē iekļaut modeļu precizitāti, un ir ļoti aizraujoši redzēt, kā mūsu metode kļūst par realitāti,” viņš norādīja. Svarojot modeļus atbilstoši tam, cik labi tie ievēro vispārējo relativitāti, “mūsu pieeja spēj iekļaut šo nenoteiktību datu analīzē un iegūt stingrākus ierobežojumus melno caurumu pamatīpašībām.” scitechdaily.com Lai gan pētījumā (publicēts Nature Astronomy) netika paziņoti jauni astrofizikāli objekti, tas veido būtisku pamatu turpmākiem atklājumiem scitechdaily.com scitechdaily.com. Tā kā gravitācijas viļņu detektori turpina pilnveidoties un atklāt arvien ekstrēmākus notikumus, šī metode palīdzēs nodrošināt, ka mēs šos kosmiskos vēstījumus interpretējam ar maksimālu precizitāti – un “nepārprotam” Visumu modeļu aklo punktu dēļ. Tas ir savlaicīgs progress, kas nāk tieši tad, kad rekordlieli signāli, piemēram, GW231123, izaicina mūsu modeļu robežas.

Jauna norāde uz fizikas lielāko noslēpumu: Kāpēc pastāv matērija? (2025. gada 21. jūlijs)

Fiziķi ir pietuvojušies Visuma fundamentālās nelīdzsvarotības izpratnei: Matērija kosmosā ievērojami pārsniedz antimateriālu, un parādība, ko sauc par CP pārkāpumu (kad dabas simetrijas starp daļiņām un antidaļiņām tiek pārkāptas), varētu izskaidrot, kāpēc. Šonedēļ teorētiskā komanda no Šanhajas TD Lee institūta paredzēja pārsteidzoši lielus CP pārkāpuma efektus šarmēto barionu sabrukumos, kas ir subatomāro daļiņu klase scitechdaily.com scitechdaily.com. Iepriekšējie eksperimenti bija novērojuši CP pārkāpuma pazīmes vieglākās daļiņās (piemēram, mezonos), bet ne barionos. Izmantojot progresīvu simetrijas teoriju (SU(3) garšas simetriju) un modelējot mijiedarbības pēc daļiņu sabrukuma (procesu, kas pazīstams kā galastāvokļa atkārtota izkliede), pētnieki atklāja, ka noteikti šarmēto barionu sabrukumi varētu izrādīt CP asimetrijas par kārtu lielākas nekā gaidīts scitechdaily.com scitechdaily.com – potenciāli ap 0,1%, kas daļiņu fizikas izpratnē ir milzīgi scitechdaily.com scitechdaily.com.

Profesors Sjao-Gangs He, TDLI daļiņu un kodolfizikas nodaļas vadītājs, izskaidroja nozīmi: “Pētījumi par šarma CP pārkāpumu atver jaunus ceļus eksperimentālai izpētei un sniedz dziļāku izpratni par Visuma matērijas–antimatērijas asimetrijas pamatmehānismiem. Tas piedāvā svarīgas iespējas turpmākiem Standarta modeļa testiem un potenciāliem jaunas fizikas atklājumiem.” scitechdaily.com Citiem vārdiem sakot, ja šie paredzējumi apstiprināsies, gaidāmie eksperimenti tādās iestādēs kā CERN LHCb vai Belle II detektors Japānā beidzot varētu novērot CP pārkāpumu šarmētajos barjonos scitechdaily.com. Šāds atklājums stiprinātu ideju, ka niecīgas atšķirības daļiņu uzvedībā agrīnajā kosmiskajā vēsturē nosvēra līdzsvaru par labu matērijai – atbildot uz jautājumu, kāpēc, par spīti visam, mūsu ar matēriju dominētā pasaule vispār pastāv. Tas ir aizraujošs pavērsiens vienā no zinātnes dziļākajiem jautājumiem, izpelnoties atzinību par to, kā tas savieno teoriju un nākotnes eksperimentus.

Psihodēliskā savienojuma no sēnēm pagarināja dzīves ilgumu agrīnos testos (2025. gada 21. jūlijs)

Pretnovecošanās atklājums ir piesardzīgi iepriecinājis zinātniekus: Emory Universitātes komanda ziņo, ka psilocīns – psihodēliskās vielas psilocibīna aktīvais metabolīts – būtiski aizkavēja novecošanos un pagarināja mūžu gan šūnu, gan dzīvnieku modeļos scitechdaily.com. Laboratorijas eksperimentos, pievienojot psilocīnu cilvēka šūnu kultūrām, šūnu izdzīvošana palielinājās par vairāk nekā 50%, un dzīviem pelēm periodiskas nelielas devas lika ārstētajām vecajām pelēm dzīvot aptuveni par 30% ilgāk nekā neārstētajām scitechdaily.com scitechdaily.com. Ārstētās peles ne tikai izdzīvoja ilgāk, bet arī izskatījās bioloģiski jaunākas: tām bija spīdīgāks kažoks, mazāka nespēks un pat daļēja apmatojuma atjaunošanās, salīdzinot ar kontroles dzīvniekiem tajā pašā vecumā scitechdaily.com scitechdaily.com. Pētnieki atklāja, ka psilocīna iedarbība sniedzas ārpus smadzenēm – tas saistās ar serotonīna receptoriem visā ķermenī, samazina oksidatīvo stresu, uzlabo DNS atjaunošanu un uztur aizsargājošos hromosomu galus (telomērus), kas ar vecumu noārdās scitechdaily.com. Šie šūnu ieguvumi atbilst zināmajām novecošanās pazīmēm, kas liecina par sistēmisku novecošanās palēnināšanas efektu.

“Šis pētījums sniedz spēcīgus preklīniskus pierādījumus tam, ka psilocibīns var veicināt veselīgāku novecošanu – ne tikai ilgāku mūžu, bet arī labāku dzīves kvalitāti vēlākos gados,” sacīja Dr. Ali Džons Zarrabi, līdzautors un Emory Psihodēliskās pētniecības direktors scitechdaily.com. “Kā paliatīvās aprūpes ārsts-zinātnieks, viena no manām lielākajām bažām ir dzīves pagarināšana uz cieņas un funkcionēšanas rēķina. Taču šīs [ārstētās] peles ne tikai izdzīvoja ilgāk — tās piedzīvoja labāku novecošanu.” scitechdaily.com Atklājumi, kas publicēti NPJ Aging, ietver svarīgu atrunu: tas, kas darbojas ar pelēm, var nepārvērsties cilvēkiem bez stingriem klīniskiem pētījumiem. Tomēr fakts, ka pat vēlīnas dzīves ārstēšana deva ieguvumus pelēm, ir daudzsološi scitechdaily.com scitechdaily.com. Ņemot vērā, ka cilvēku paredzamais dzīves ilgums ASV atpaliek no citām valstīm, pētnieki saskata potenciālu izpētīt psilocibīnu (jau II/III fāzes pētījumos depresijas ārstēšanai) arī tā pretnovecošanās īpašību dēļ scitechdaily.com scitechdaily.com. Ideja, ka savienojums no “maģiskajām sēnēm” kādu dienu varētu būt daļa no pretnovecošanās terapijas, ir provokatīva – un prasīs daudz vairāk pētījumu – taču tā atver jaunu virzienu ilgmūžības zinātnē, ko maz kurš bija gaidījis.

Zeme griežas ātrāk, padarot šodienu par vienu no īsākajām dienām vēsturē (2025. gada 22. jūlijs)

Pamirkšķini acis un palaidīsi garām: 2025. gada 22. jūlijs tika izmērīts kā par 1,34 milisekundēm īsāks nekā standarta 24 stundas space.com space.com, padarot to par otro īsāko dienu kopš precīzu atomu pulksteņu uzskaites sākuma 1973. gadā. Tu to nejutīsi, bet tas ir daļa no mulsinošas tendences – pēdējos gados Zeme vairākkārt ir pārspējusi rotācijas ātruma rekordus. (Patiesībā 2025. gada 10. jūlijs nedaudz pārspēja 22. jūliju kā gada īsāko dienu ar 1,36 ms zem 24 stundām space.com.) Parasti Zemes rotācija palēninās tūkstošgadu laikā (pateicoties Mēness paisuma spēkam), tāpēc zinātnieki ir ieinteresēti šajā īslaicīgajā paātrinājumā. Ja šī tendence turpināsies, eksperti norāda, ka līdz 2029. gadam mums, iespējams, nāksies ieviest “negatīvo garo sekundi” – būtībā izdzēšot vienu sekundi no oficiālajiem pulksteņiem –, kas būtu pirmais šāds gadījums laika uzskaites vēsturē space.com.

Planētu zinātnieki joprojām pēta, kāpēc Zemes griešanās pēdējos gados ir paātrinājusies. Jauni pētījumi norāda uz iespējamiem faktoriem, piemēram, planētas kodolu un klimatu: kūstošie ledāji un pārvietojošās masas varētu nedaudz ietekmēt rotāciju space.com, un viena no hipotēzēm min izmaiņas Zemes kausētā kodola plūsmā, kas pārnes impulsu uz mantiju space.com. Taču nekas vēl nav apstiprināts. “Šī paātrinājuma cēlonis nav izskaidrots,” atzina Leonīds Zotovs, Zemes rotācijas speciālists Maskavas Valsts universitātē. “Lielākā daļa zinātnieku uzskata, ka tas ir kaut kas Zemes iekšienē. Okeāna un atmosfēras modeļi šo milzīgo paātrinājumu neizskaidro.” space.com Zotovs prognozē, ka griešanās drīz varētu atkal palēnināties, kas nozīmē, ka šī varētu būt īslaicīga anomālija space.com. Tikmēr šodienas nedaudz īsākā diena ir savdabīgs atgādinājums, ka mūsu planētas uzvedība joprojām var mūs pārsteigt – pat 21. gadsimtā, kad tiek veikti īpaši precīzi mērījumi space.com.

Uz redzēšanos, plastmasa? Baktērijas rada “supermateriālu”, kas ir stiprāks par tēraudu (2025. gada 22. jūlijs)

Inženieri ir bioloģiski izgatavojuši materiālu, kas varētu konkurēt ar plastmasu un metālu – bez vides apziņas pārmetumiem: Sadarbībā starp Raiss universitāti un Hjūstonas universitāti zinātnieki vadīja baktērijas, lai tās ražotu augsti orientētas celulozes nanšķiedras, radot bionanokompozītu ar alumīnija sakausējuma stiprību, bet plastmasas elastību un vieglumu sciencedaily.com. Griežot Komagataeibacter rhaeticus kultūras speciālā bioreaktorā, komanda lika mikroorganismiem izkārtot celulozes šķiedras vienā virzienā, nevis veidot parasto nejaušo tīklu sciencedaily.com sciencedaily.com. Iegūtās plēves sasniedza stiepes izturību ap 400–550 megapaskāliem (salīdzināma ar dažiem metāliem vai stiklu), bet paliek plānas, caurspīdīgas un bioloģiski noārdāmas sciencedaily.com. Pētnieki arī ievadīja augošajā matricā bora nitrīda nanoslāņus, piešķirot tai trīskāršu siltumvadītspēju salīdzinājumā ar parasto celulozi un paverot iespējas izmantot to elektronikā, kur nepieciešama siltuma izkliede sciencedaily.com.

Pirmais līdzautors M.A.S.R. Saadi salīdzināja šo procesu ar “disciplinētas baktēriju kohortas” apmācīšanu, nevis ļaušanu tām brīvi pārvietoties sciencedaily.com. Kontrolējot šķidruma plūsmu reaktorā, “mēs norādām [baktērijām] kustēties noteiktā virzienā, tādējādi precīzi saskaņojot to celulozes ražošanu,” viņš sacīja sciencedaily.com. Rezultāts ir tā sauktais “nanokompozīts”, ko var pielāgot ar dažādām piedevām dažādiem pielietojumiem sciencedaily.com. “Šis darbs ir lielisks piemērs starpdisciplināriem pētījumiem materiālu zinātnes, bioloģijas un nano-inženierijas krustpunktā,” piebilda Dr. Muhammad Rahman, projekta vadītājs UH/Rice. “Mēs paredzam, ka šīs izturīgās, daudzfunkcionālās un videi draudzīgās baktēriju celulozes loksnes kļūs visuresošas, aizstājot plastmasu dažādās nozarēs un palīdzot mazināt vides piesārņojumu.” sciencedaily.com Tā kā materiāls ir izgatavots no viena no Zemes visbagātīgākajiem biopolimēriem (celulozes) un tam nav nepieciešama nafta, tas varētu būtiski samazināt piesārņojumu, ja to ražotu lielos apjomos. Sākot no zaļā iepakojuma un tekstilizstrādājumiem līdz organiskajai elektronikai un pat enerģijas uzglabāšanas komponentiem, komanda saskata plašu pielietojumu klāstu savam bioloģiski ražotajam supermateriālam sciencedaily.com. Tas vēl ir agrīnā stadijā, taču šī pieeja sniedz cerību, ka kādu dienu mēs tiešām varētu teikt “uz redzēšanos, plastmasa,” un to nemaz nepietrūks.

Zebras zivtiņas atjauno iekšējās auss šūnas, raisot cerības uz dzirdes zuduma ārstēšanu (2025. gada 22. jūlijs)

Vai esi kādreiz vēlējies, lai cilvēki varētu atjaunot zaudēto dzirdi? Izrādās, zebrikāfi to spēj – un zinātnieki tikko atšifrēja, kā tas notiek: Pētnieki no Stauersa Medicīnisko pētījumu institūta ir identificējuši divus galvenos gēnus, kas ļauj zebrikāfiem atjaunot iekšējās auss maņu matiņu šūnas, kas ir būtiskas dzirdei un līdzsvaram scitechdaily.com. Cilvēkiem un citiem zīdītājiem šīs trauslās matiņu šūnas pēc bojājuma vairs neatjaunojas – tas noved pie pastāvīga dzirdes zuduma vai līdzsvara traucējumiem. Taču zebrikāfi (un vēl dažas citas dzīvnieku sugas, piemēram, putni un abinieki) tās spēj regulāri aizvietot. Jaunais pētījums atklāja, ka zebrikāfiem viens gēns noteiktā atbalsta šūnu grupā uztur cilmes šūnu rezervi, kamēr cits gēns citā atbalsta šūnu tipā izraisa šo cilmes šūnu vairošanos un pārvēršanos jaunās matiņu šūnās scitechdaily.com scitechdaily.com. Būtībā zivīm ir divkāršs mehānisms: viens uztur “rezerves” gaidīšanas režīmā, otrs aktivizē aizvietošanas procesu, kad tas ir nepieciešams.

Šis atklājums, kas publicēts žurnālā Nature Communications, ir aizraujošs, jo tas sniedz pētniekiem mērķi, ko izpētīt zīdītājos. “Tādi zīdītāji kā mēs paši nespēj atjaunot matu šūnas iekšējā ausī,” norādīja Dr. Tatjana Piotrowski, pētījuma līdzautore. Novecojot vai pakļaujoties skaļām skaņām, mēs zaudējam šīs šūnas un līdz ar tām arī dzirdes spējas scitechdaily.com. Savukārt zebrikarpām nekad nebeidzas šūnas, kas nepieciešamas, lai saglabātu dzirdi. Komanda izmantoja ģenētisko sekvenēšanu, lai precīzi noteiktu divus specifiskus cyclin D gēnus, kas katrs kontrolē atšķirīgu atbalsta šūnu populāciju zivju ausī (orgānos, ko sauc par neironiem) scitechdaily.com scitechdaily.com. Kad zinātnieki izslēdza vienu no šiem gēniem, tikai viena šūnu grupa pārstāja dalīties – tas nozīmē, ka katrs gēns neatkarīgi regulē vienu reģenerācijas ceļu scitechdaily.com. “Šis atklājums parāda, ka dažādas šūnu grupas orgānā var tikt kontrolētas atsevišķi,” skaidroja Dr. Piotrowski, “kas var palīdzēt zinātniekiem izprast šūnu augšanu citos audos” un kā to stimulēt scitechdaily.com. Galvenā cerība ir tāda, ka, pētot šos mehānismus, mēs varētu iemācīties, kā “pārslēgt slēdzi” cilvēka ausīs – atrast veidu, kā mudināt mūsu pašu atbalsta šūnas vai snaudošās cilmes šūnas atjaunot matu šūnas un atjaunot dzirdi. Priekšā ir garš ceļš, taču šī ģenētiskā atziņa ir liels solis pretī terapijām, kas kādu dienu varētu atgriezt dzirdi noteiktu kurluma veidu gadījumā.

AI atklāj 86 000 slēptu zemestrīču zem Jeloustonas supervulkāna (2025. gada 22. jūlijs)

Jeloustounas tagad ir kļuvis vēl nemierīgāks – pateicoties mākslīgajam intelektam: Jauns pētījums, ko vadīja Rietumu universitāte (Kanāda), izmantoja mašīnmācīšanos, lai analizētu 15 gadu seismiskos datus no Jeloustounas nacionālā parka, atklājot vairāk nekā 86 000 iepriekš neatklātu zemestrīču zem kalderas scitechdaily.com scitechdaily.com. Tas ir aptuveni 10 reizes vairāk zemestrīču nekā bija oficiālajā zemestrīču katalogā 2008.–2022. gadam. Lielākā daļa šo zemestrīču bija ļoti vājas (daudzas pārāk vājas, lai cilvēki tās sajustu), taču kopā tās sniedz daudz skaidrāku priekšstatu par Jeloustounas pazemes nestabilitāti scitechdaily.com scitechdaily.com. Mākslīgā intelekta algoritms identificēja vairākus zemestrīču rojus – zemas magnitūdas zemestrīču kopas, kas izplatās pa “nenobriedušām” lūzuma līnijām vulkāniskajā pazemē scitechdaily.com scitechdaily.com. Šie roji, ko bieži izraisa kustīga magma vai hidrotermālie šķidrumi, var notikt bez nevienas lielas zemestrīces, atšķirībā no tipiskas galvenā trieciena un pēcgrūdienu secības scitechdaily.com. Atklājumi, kas publicēti Science Advances, liecina, ka Jeloustounas magmas sistēma ir vēl dinamiskāka un sarežģītāka, nekā iepriekš uzskatīts, lai gan nav pazīmju par tūlītēju izvirdumu. Tā vietā šis augstas izšķirtspējas zemestrīču katalogs palīdzēs vulkanologiem uzraudzīt smalkas izmaiņas un labāk izprast apstākļus, kas varētu būt pirms nākotnes vulkāniskās aktivitātes scitechdaily.com scitechdaily.com.

“Izprotot seismiskuma modeļus, piemēram, zemestrīču sērijas, mēs varam uzlabot drošības pasākumus, labāk informēt sabiedrību par potenciālajiem riskiem un pat vadīt ģeotermālās enerģijas attīstību prom no bīstamības apgabaliem ar daudzsološu siltuma plūsmu,” sacīja profesors Bings Li, pētījuma vadošais autors un eksperts šķidruma izraisītās zemestrīcēs scitechdaily.com. Mākslīgā intelekta pieeja ievērojami pārspēja manuālo zemestrīču noteikšanu – “Ja mums tas būtu jādara vecmodīgi, kādam manuāli klikšķinot cauri visiem šiem datiem… tas nav mērogojams,” norādīja Li, uzsverot lielo datu izaicinājumu, ko MI ir unikāli piemērots risināt scitechdaily.com. Tagad, kad ir pieejams daudz “robustāks katalogs” ar Jeloustonas zemestrīcēm, zinātnieki var pielietot jaunus statistiskos modeļus, lai pētītu, kā viena mikrozemestrīce var izraisīt citu, un lai pamanītu jaunus sēriju modeļus, kas iepriekš nebija redzami scitechdaily.com. Sekas sniedzas tālāk par Jeloustonu: projekts demonstrē, kā mašīnmācīšanās var būt spēles mainītājs seismoloģijā, ļaujot mums pārskatīt izejas datus no citiem vulkāniski vai tektoniski aktīviem reģioniem un atklāt slēptus notikumus. Galu galā dziļāka izpratne par sēriju uzvedību varētu uzlabot izvirdumu prognozēšanu un gatavību apdraudējumiem vulkāniskos apgabalos visā pasaulē scitechdaily.com scitechdaily.com.

Klimata vērošana: Spēcīgākās vētras kļūst vēl spēcīgākas (2025. gada 21. jūlijs)

Divi jauni pētījumi, kas šonedēļ publicēti, brīdina, ka daži no postošākajiem laika apstākļu sistēmām pastiprinās, planētai sasilstot: Viena pētnieku komanda, kuru vada Pensilvānijas Universitāte, atklāja, ka sliktākās Nor’easter ziemas vētras, kas skar ASV ziemeļaustrumus, kopš 20. gadsimta vidus ir kļuvušas aptuveni par 5% spēcīgākas (vētrainākas un mitrākas), kas nozīmē aptuveni par 17% lielāku postošo potenciālu augstāku vēja ātrumu dēļ eos.org eos.org. Vienlaikus atsevišķs pētījums pastiprina saikni starp samazinošos Arktikas jūras ledu un ekstrēmiem ziemas sniega vētrām ASV ziemeļaustrumos, norādot, ka, Arktikai sasilstot un ledum atkāpjoties, tas var destabilizēt polāro strūklas plūsmu un veicināt smagākas sniega vētras tālāk uz dienvidiem eos.org eos.org. Šie secinājumi, kas publicēti PNAS un citos žurnālos, liecina, ka kopienas no Vašingtonas D.C. līdz Bostonai nākotnē varētu saskarties ar vēl intensīvākiem piekrastes plūdiem un sniega notikumiem, pat ja vidējais vētru skaits nepalielināsies eos.org eos.org.

Klimatologs Michael Mann (viens no Nor’easter pētījuma līdzautoriem) norādīja, ka siltāki okeāna ūdeņi un mitrāka atmosfēra ir kā papildu degviela šiem ziemas milžiem eos.org. “Spēcīgākie nor’easteri jau tagad ir ievērojami vējaināki un lietaināki nekā tie bija 20. gadsimta vidū,” sacīja Manns, un, visticamāk, tos ir veicinājusi okeāna temperatūras paaugstināšanās un sasilstošās atmosfēras palielinātā mitruma kapacitāte eos.org. Pētnieki izsekoja 900 Nor’easter kopš 1940. gada, atklājot, ka tikai visspēcīgākie no tiem uzrāda šo ievērojamo pieaugumu – svarīga detaļa, jo tieši šīs vētras rada vislielākos postījumus (piemēram, bēdīgi slavenā “Pelnu trešdienas” vētra 1962. gadā radīja miljardiem dolāru zaudējumus mūsdienu izteiksmē) eos.org eos.org. Tikmēr Arktikas saiknes pētījums parādīja, ka ziemas nor’easterus un Eiropas vētras var ietekmēt samazinātais jūras ledus, kas potenciāli maina vētru ceļus un pakļauj riskam jaunas teritorijas eos.org eos.org. Kopsavilkumā, mazāk vētru kopumā dažos reģionos varētu būt ilgtermiņa klimata pārmaiņu rezultāts, taču spēcīgākās vētras kļūst vēl postošākas, un šī tendence rada nopietnus draudus infrastruktūrai un ārkārtas situāciju plānošanai. Klimata eksperti uzsver nepieciešamību uzlabot vētru aizsardzību un samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas, lai mazinātu šos pieaugošos ekstrēmus eos.org eos.org.

NASA uzsāk TRACERS misiju, lai izpētītu Zemes magnētisko vairogu (2025. gada 22. jūlijs)

Strauji startējot, lai pētītu kosmosa laikapstākļus: NASA veiksmīgi palaida savu TRACERS misiju 22. jūlijā no Vandenbergas Kosmosa spēku bāzes, Kalifornijā, izmantojot SpaceX Falcon 9 raķeti space.com space.com. TRACERS (saīsinājums no Tandem Reconnection and Cusp Electrodynamics Reconnaissance Satellites) sastāv no diviem maziem pavadoņiem, kas riņķos aptuveni 367 jūdzes virs Zemes, lai izpētītu, kā pastāvīgā uzlādēto daļiņu plūsma no Saules – saules vējš – mijiedarbojas ar Zemes magnētisko lauku space.com space.com. Īpaši misija koncentrējas uz magnētiskās rekonekcijas notikumiem, kad Zemes magnētiskā lauka līnijas sašķeļas un pārkārtojas saules vētras spiediena ietekmē, novadot enerģiju un daļiņas augšējā atmosfērā space.com. Šie procesi var radīt krāšņas polārblāzmas, bet arī traucēt GPS un elektroapgādes tīklus intensīvu ģeomagnētisko vētru laikā. Lidojot ar diviem kosmosa kuģiem formācijā caur Zemes ziemeļu magnētisko kospu reģionu, TRACERS nodrošinās augstas izšķirtspējas novērojumus par to, cik ātri un kur notiek rekonekcija, ko viens pavadonis viens pats nespēj paveikt space.com space.com.

Šo misiju, ko vada Aiovas Universitāte, veido daļa no aizņemtas vasaras heliopozikas pētījumiem. Tā tika palaista kopā ar vēl trim citiem NASA zinātniskajiem kravu sūtījumiem: mazsatellītu ar nosaukumu Athena, lai pārbaudītu ātrākus veidus Zemes novērošanas instrumentu izvietošanai, eksperimentu PExT, lai demonstrētu, kā satelīti var nemanāmi pārslēgties starp dažādiem sakaru tīkliem, un CubeSat, kas pēta, kā augstas enerģijas elektroni pazūd no Van Allena radiācijas jostām space.com space.com. TRACERS pats mērķē uzlabot mūsu spēju prognozēt kosmosa laikapstākļus, kas kļūst arvien svarīgāk, sabiedrībai paļaujoties uz satelītu tehnoloģijām. “Mēs nezinām, cik slikti tas varētu kļūt” vissliktākajos Saules vētras scenārijos, pirms palaišanas brīdināja NASA zinātnieki space.com – uzsverot, kāpēc tādas misijas kā TRACERS, kas meklē pamatzināšanas par Saules un Zemes mijiedarbību, ir būtiskas. Abi TRACERS satelīti tagad atrodas orbītā un drīzumā sāks savas zinātniskās operācijas, “vērojot, kā magnētiskā lauka līnijas plīst un atkal savienojas, kad Saules vētras trāpa,” paziņoja NASA amatpersonas space.com space.com. Dati, ko tie nosūtīs atpakaļ, palīdzēs pētniekiem un prognozētājiem labāk aizsargāt mūsu mūsdienu infrastruktūru no Saules kaprīzēm.

Zinātnieki atklāj “slepeno kodu”, kas paslēpts cilvēka DNS (2025. gada 21. jūlijs)

Nevērtīgā DNS? Padomājiet vēlreiz: Jauns pētījums atklājis, ka senas vīrusu DNS sekvences mūsu genomā – kas agrāk tika uzskatītas par bezjēdzīgiem “atkritumiem” – patiesībā darbojas kā gēnu slēdži, kas ir būtiski agrīnā cilvēka attīstībā sciencedaily.com sciencedaily.com. Starptautiska komanda no Japānas ASHBi/Kioto Universitātes un sadarbības partneri Ķīnā, Kanādā un ASV koncentrējās uz atkārtotu elementu saimi, ko sauc par MER11, kas cēlušies no retrovīrusiem, kuri pirms miljoniem gadu integrējās mūsu senču genomos sciencedaily.com. Izmantojot jaunu metodi, lai klasificētu šīs gandrīz identiskās sekvences apakšsaimēs, pētnieki parādīja, ka viena apakšgrupa, MER11_G4 (evolucionāri “jaunākā”), ir ļoti bagāta ar regulējošiem motīviem un var ievērojami pastiprināt tuvumā esošo gēnu aktivitāti cilvēka cilmes šūnās sciencedaily.com sciencedaily.com. Patiesībā, pārbaudot tūkstošiem MER11 elementu šūnu kultūrās, daudzi darbojās kā pastiprinātāji – DNS slēdži, kas ieslēdz un izslēdz gēnus – īpaši ietekmējot gēnus, kas iesaistīti embrionālajā attīstībā un neiroattīstībā sciencedaily.com sciencedaily.com.

Šis atklājums papildina pieaugošo atziņu, ka 45% mūsu genoma, kas nāk no transponējamajiem elementiem (seni vīrusu ievietojumi un atkārtojumi), nav inerta atkritumviela, bet gan svarīgs ģenētiskās regulācijas slānis. Līdzautors Dr. Fumitaka Inoue komentēja, ka, lai gan cilvēka genoms tika pilnībā sekvenēts pirms gadu desmitiem, “daudzu tā daļu funkcija joprojām nav zināma” sciencedaily.com. Šādi pētījumi parāda, ka transponējamie elementi “spēlē nozīmīgu lomu genoma evolūcijā” un ka to nozīme kļūst skaidrāka, pētījumiem attīstoties sciencedaily.com. Izsekojot MER11 evolūcijas vēsturi un tieši mērot tā ietekmi uz gēnu ekspresiju, komanda sniedza modeli tam, kā tā saukto “junk DNA” var piesaistīt mūsu šūnas, lai kalpotu jaunām funkcijām sciencedaily.com sciencedaily.com. Šie vīrusu relikti, iespējams, sākotnēji bija genoma parazīti, bet miljonu gadu laikā tie ir pārveidoti – kļūstot par slēdžiem, kas palīdz kontrolēt, kad un kur cilvēka gēni ir aktīvi. Atklājumi, kas publicēti Science Advances, varētu būt nozīmīgi, lai izprastu attīstības traucējumus un slimības, ja šie vīrusu elementi nedarbojas pareizi. Tas atgādina, ka mūsu DNS nes sevī seno vīrusu atbalsis, kas tagad ir neatņemama mūsu cilvēka būtības daļa – ģenētiska slepenā parole, kas paslēpta redzamā vietā.

Avoti: ScienceDaily, SciTechDaily, Space.com, Eos/AGU, Phys.org, Reuters, NASA.gov un žurnālu preses relīzes sciencedaily.com sciencedaily.com sciencedaily.com sciencedaily.com sciencedaily.com sciencedaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com space.com space.com sciencedaily.com sciencedaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com eos.org space.com space.com sciencedaily.com sciencedaily.com