Тайны мегалитов, сны пингвинов и роботы из человеческих клеток: новости науки

Конкурс методов омоложения

Известный фонд XPRIZE, стремящийся улучшить жизнь человечества путем организации конкурсов инноваций с большими призами, запустил крупнейший в своей истории проект XPRIZE Healthspan — семилетний всепланетный конкурс с призами до $101 млн, призванный совершить переворот в терапии старения. «В этом десятилетии мы увидим революцию в продолжительности здорового периода человеческой жизни», — говорит Питер Диамандис, основатель и глава XPRIZE.

Компании обычно инвестируют в работу немногих ведущих ученых. Вместо этого конкурс XPRIZE Healthspan призван вовлечь в работу над лекарствами от старения команды исследователей со всего мира, объединить ресурсы и единомышленников. Задача участников — восстановить у людей от 65 до 80 лет иммунитет, функции мышц, включая тонус, подвижность и силу, и когнитивные способности, такие как память. На странице конкурса пишут, что $81 млн достанется подходу, который сможет компенсировать возрастное снижение этих функций на 20 лет. Омоложение на 15 лет принесет $71 млн, а на 10 лет — $61 млн.

Появилась надежда, что  команды со всего мира, которые вступят в борьбу за победу, в ближайшие годы найдут работающие методы омоложения.

Могучие строители мегалитов 

Дольмен Менга в Андалусии — самый большой мегалит в Европе. Это погребальный курган вытянутой формы, построенный примерно 5700 лет назад (вообще мы крайне мало знаем о культуре строителей мегалитов, но очень многие мегалитические постройки — это погребения). Дольмен Менга обнаружили в XIX веке. Тогда в нем нашли много скелетов, но, к сожалению, все они утеряны. Зато недавно вышло исследование камней, из которых состоит дольмен. Ничего сенсационного в нем нет, но оно напоминает о мощи загадочных древних цивилизаций, способных такое построить.

Дольмен состоит из 32 камней-мегалитов. Самый большой из них весит 180 т. В Стоунхендже самый тяжелый весит 25 т, а средний вес блока пирамиды Хеопса — 2,5 т. Исследователи выяснили, что камни дольмена — это в основном известняки, которые тяжело транспортировать из-за их хрупкости.

Обследовав окрестности, ученые нашли карьер, где добывали эти камни, на расстоянии километра, их надо было тащить вниз по крутому склону с наклоном в 22%. По мнению исследователей, сделать это можно, только располагая серьезными инженерными сооружениями: дорогами, строительными лесами и еще множеством деревянных конструкций, канатов, разных пандусов.

А значит, были и специалисты по строительству, и накопленные ими инженерные знания. И главное — общество уже обладало способностью создавать большие социальные машины, все спланировать, мобилизовать людей, организовать логистику и снабжение и довести всю эту огромную стройку до конца.

Гонка искусственных интеллектов

У ChatGPT появился главный конкурент: Google представил свою большую языковую модель. Gemini разработана знаменитой лабораторией DeepMind, которая была лидером в ИИ-революции до 2023 года, когда вперед вырвалась OpenAI со своим ChatGPT.

Gemini — искусственный интеллект примерно того же класса, что и GPT-4.  Gemini показывает немного лучшие результаты в разных тестах, но тоже работает не идеально, мыслит по законам ассоциаций (подставляет наиболее вероятное продолжение текста), а не по законам логики. В отличие от GPT  нейросеть Gemini сразу создавалась с расчетом на работу с мультимодальной информацией — обучалась не только на текстах, но и на изображениях. Но все равно продукт не сверхинновационный, так что  OpenAI остается лидером, а DeepMind выступает в роли догоняющего конкурента.

Антропоботы спешат на помощь

Антропоботы — крошечные органоиды, построенные из человеческих клеток, способные передвигаться и делать разные полезные дела. Их разработкой руководит Майкл Левин, биолог из Университета Тафтса, известный среди прочего тем, что создал первых  живых роботов  четыре года назад. Левин с коллегами сшили вместе эмбриональные клетки сердца и кожи лягушки — с этого органоида с ресничками и началась эпоха живых ботов. Реснички —  микроволоски, которые движутся взад и вперед, позволяя органоиду ползать и плавать. 

«Левин продемонстрировал, что клетки можно научить делать то, что они никогда бы не сделали самостоятельно», — говорят коллеги.   

Но иммунная система человека отвергнет любых биороботов, кроме тех, которые сделаны из клеток этого человека. В новом исследовании группа Левина занялась  клетками, выстилающими трахею взрослого человека. У них уже есть реснички — готовые «весла» для антропобота.

Клетки трахеи поместили в трехмерный каркас, воссоздающий среду в трахее человека. Вскоре они размножились и образовали крошечные сферы, только реснички находились внутри этих сфер — так далеко не уплыть. Но исследователи погрузили клетки в специальную жидкость, побудившую их вывернуть реснички наружу. Несмотря на одинаковую ДНК, антропоботы получились очень разными — большими и маленькими, круглыми или продолговатыми, содержащими от 100 до 1000 клеток (самый крупный — размером с маковое зернышко). 

Чтобы понять, могут ли антропоботы взаимодействовать с тканями человека, команда Левина использовала хорошо зарекомендовавший себя метод оценки заживления ран в нервной системе. Исследователи выращивают слой нервных клеток в пробирке, а потом «ранят» их, царапая. Когда в пробирку добавили  антропоботов, органоиды поспешили к царапине. Вскоре там, где они обосновались, образовался мостик из нервной ткани, заживляющий рану. Левин считает, что антропоботы помогали нервным клеткам на одной стороне царапины определить, где находится другая сторона, чтобы начать рост в ту сторону.

Одна из целей работы — использование этой технологии для лечения неврологических заболеваний, травм спинного мозга и ожогов. А в перспективе ученые находят много потенциальных применений анторопоботам, например доставка лекарств к нужному месту в организме, очистка артерий или мониторинг состояния здоровья, ведь они могут преспокойно жить и передвигаться в теле хозяина.

Пингвины и микросон

Ученые, наконец, выяснили, чем занят мозг пингвина бесконечными полярными днями и ночами. Оказалось, антарктические пингвины засыпают и просыпаются по десять тысяч раз в сутки — проваливаются в сон в среднем каждые 8 секунд на 4 секунды, а потом снова приходят в себя.

Такой микросон, длящийся секунды, знаком и людям — это серьезная опасность для водителей. До сих пор не было понятно, может ли микросон выполнять функции полноценного сна, но пингвины сделали ставку именно на него. Если суммировать все периоды их микросна, наберется целых 11 часов, и никакого другого сна им не надо. Это крайне важно, когда они месяцами сидят на яйцах, которые норовят украсть хищники.

Сон пингвинов изучали с помощью дистанционного мониторинга электроэнцефалограммы. Оказалось, иногда у них спит только одно полушарие мозга, как у дельфинов. В эти моменты пингвин закрывает один глаз. А если спят оба полушария, закрыты оба глаза.