10 загадок природи, які були розгадані тільки минулого року

Найбільш захопливі загадки науки — це не ті, які ми вже знаємо, а ті, до яких ми ще не дійшли. Зрештою, якби наука вже дала відповіді на всі чинні питання, то прогрес давно б зупинився.

Деякі питання залишаються без відповіді довше за інші — для відповіді потрібні правильні технології, генії або просто удача. Але рано чи пізно ці відповіді з’являться, тому, що ми відкриваємо нові таємниці практично кожен день.

1. Походження фолклендської лисиці

Винищена в 1876 році фолклендська лисиця була єдиним ссавцем, що мешкало на Фолклендських островах, виявленим дослідниками в XVII столітті. Лисиці були дивно доброзичливі, майже ручні, тому й отримали прізвисько «дурні собаки з півдня». Їх присутність на островах поставило в глухий кут натуралістів, в тому числі Чарльза Дарвіна, який дивувався, як тільки один вид ссавців може перебувати так далеко від материка.

Дослідження, опубліковане в журналі Nature, розкрило цю таємницю. Раніше вчені вважали, що лисиця відокремилася від своїх родичів на материку 330 000 років тому, але аналіз ДНК показав, що їх шляхи розійшлися лише близько 160 000 років тому під час льодовикового періоду, коли, можливо, був крижаний міст з Аргентини на острови.

2. Дрібні ракоподібні зовсім не схожі на дорослих особин

Cerataspis monstrosa — вид ракоподібних, відкритий близько 180 років тому. Вони знаходили їх у вигляді личинок в кишківнику риб, мабуть, харчуючись ними. Дорослих знайти не вдалося, а ключем до рішення став аналіз ДНК.

Професор Кіт Крендалл з Університету Джорджа Вашингтона зробив аналіз ДНК істоти, що отримала назву «личинка монстра» через його незвичайний зовнішній вигляд, і виявив, що це личинкова форма зовсім іншого виду, Plesiopenaeus Armatus. Вчені упустили цю можливість, адже доросла форма глибоководних креветок виглядає зовсім інакше.

Дістати зразки було складно, тому що ці креветки живуть дуже глибоко в Атлантичному океані. Професору Крендаллу вдалося розгадати майже 200-річну таємницю завдяки своїй удачі в пошуку нових зразків і нових методів аналізу, розроблених за останні десять років.

3. Можливо, Сасквеханнок не були людожерами

Сасквеханнок були індіанським племенем з вкрай поганою репутацією серед європейських поселенців. Вважаються жорстокими людожерами, Сасквеханнок звинувачували у винищенні своїх сусідів, людей Шенк Феррі. Ейпріл Бейсо, антрополог з коледжу Вассар, вважала, що така репутація могла приписуватися племені несправедливо протягом сотень років, тому вона вирішила перевірити, чи дійсно відбулася бійня.

Вона і двоє студентів, які допомагали їй, почали вивчати всі наявні докази. Вивчивши понад два тисячі експонатів і записів з декількох музеїв, вона не знайшла ніяких доказів існування будь-якої ворожнечі або насильства між двома племенами. Ймовірно, легенда послужила виправданням для поселенців, які фактично винищили плем’я Сасквеханнок. Базов сподівається, що її творчість допоможе «переписати» історію тубільців.

4. Де знаходиться щелепа спіральнозубої акули?

Гелікопріон – дивовижна акулоподібна риба, відмінною рисою якої є спіральна щелепа. Скам’яніла щелепа у формі дивної спіралі вперше була виявлена в 1899 році. З того часу вчені припускають, до якої істоти може належати цей вихор гострих як бритва зубів.

Особливо цікаво було дізнатися, як виглядав власник щелепи — від кінчика носа до кінчика хвоста. Якщо ви шукаєте слово «гелікопріон», майже на всіх фотографіях, які ви знайдете, буде зображена акула, нижня щелепа якої викручується вниз від тіла, як циркулярна пила.

Тепер вчені отримали можливість використовувати метод комп’ютерної томографії, щоб просканувати зображення скам’янілості у високій роздільній здатності й на основі отриманих даних побудувати 3D-модель його черепа. Вони виявили, що щелепа повністю знаходиться всередині рота, була свого роду «стоматологічною фабрикою» в задній частині нижньої щелепи, і зовсім не визирає з рота.

Попри те що таємниця розгадана, 100 років гіпотез залишили нам величезну кількість ілюстрацій того, що могло бути одним з найбільш безглуздих творінь природи.

5. Чому пульсують корали?

Жан-Батист Ламарк був одним з перших вчених, які вивчали корали в дев’ятнадцятому столітті. Одна із загадок, яка залишається нерозгаданою з того часу і до недавнього часу, полягає в тому, чому пульсують деякі види коралів.

Цей рух, при якому їх схожі на колір ділянки відкриваються і закриваються, вимагає багато енергії, тому для такої поведінки повинні бути вагомі причини. Медузи, єдині тварини, крім коралів, які пульсують таким чином, використовують цей механізм для переміщення і лову здобичі, але корали не рухаються і не полюють.

За допомогою інфрачервоної камери вчені з’ясували, що корали пульсують 95% часу, відпочиваючи всього пів години в день. За допомогою спеціального приладу, що дозволяє детально розглянути рух води вниз до окремих дрібних частинок, вчені з’ясували, що рух коралів перешкоджає виникненню нечистот навколо коралів. Також через пульсації рівень кисню у воді навколо коралів залишається низьким, що підвищує ефективність фотосинтезу у водоростях, що використовуються коралами в їжу.

6. Грибок, який викликав ірландський картопляний голод

У 1845 році  Ірландію вразив Великий картопляний голод, який призвів до загибелі 750 тисяч осіб, а ще два мільйони нещасних були змушені покинути батьківщину. Однак штам, відповідальний за загибель врожаю, залишався невідомим до недавнього часу. Вчені вважали, що причиною став грибок, відомий як штам US-1, але недавній аналіз показав, що це різні види гриба, які існували десятиліття тому, але зараз вимерли.

Вченим вдалося проаналізувати фрагменти ДНК з висушених рослин віком від 120 до 170 років. Вони сподіваються, що дослідження внесуть новий внесок в знання про те, як з’являються патогени рослин, що в кінцевому підсумку сприятиме боротьбі з хворобами рослин і збереженню корисних культур в майбутньому.

7. Дилема Дарвіна

Дилема Дарвіна, або таємниця кембрійського вибуху, належати до періоду часу, коли близько 500 мільйонів років тому, згідно з літописом скам’янілостей, раптово з’явилася величезна різноманітність живих організмів. Дарвін назвав цю подію «незрозумілою», але висловив надію, що таємниця буде розгадана в майбутньому.

Креаціоністи часто використовують цей факт як доказ проти теорії еволюції. У дослідженні, опублікованому у вересні цього року, австралійські вчені стверджують, що знайшли справжню версію подій, яку часто називають «еволюційним Великим вибухом».

Вчені використовували передові методи математичного моделювання і детального аналізу скам’янілостей і з’ясували, що в якийсь момент еволюція може прискоритися. Цим пояснюється практично раптова поява живого організму за геологічними мірками (під «раптовим» в такому випадку мається на увазі кілька десятків мільйонів років). Ця швидкість, на думку вчених, цілком узгоджується з теорією Дарвіна.

8. Секретний код засновника Род-Айленда

Засновником Род-Айленда був Роджер Вільямс. В останні роки життя він виробив звичку робити позначки на різні теми на полях своєї книги «Нариси про примирення відмінностей між християнами». На жаль, він придумав власний набір символів, які ніхто, крім нього, не розумів, так що ніхто не зміг розшифрувати 300-річний текст.

Зацікавлені в розгадці таємниці, викладачі поставили перед учнями завдання розшифрувати книгу. Група учнів на чолі з математиком провела систематичний аналіз символів. Початковий статистичний аналіз виявився невдалим, але потім один зі студентів здогадався, що Вільямс створив свій код на основі абревіатур, які він дізнався від придворних стенографістів в Англії. Це нове розуміння призвело до повної розшифровки його записів, очевидно, присвячених історичній географії, медицині та хрещенню немовлят.

9. Як обертається Земля?

У 1692 році Едмонд Галлей, який відкрив комету Галлея, вперше виявив, що геомагнітне поле Землі обертається в західному напрямку. Він прийшов до висновку, що на Землі повинні бути два ядра, що обертаються з різною швидкістю, але ніхто не міг пояснити чому.

Пізніше наука довела, що внутрішнє ядро Землі, розміром приблизно з Місяць, складається з твердого заліза й обертається в східному напрямку, а зовнішнє ядро складається з рідкого заліза і обертається в західному напрямку, але повільніше. Як таке може існувати, залишалося загадкою.

Вченим з Університету Лідса вдалося за допомогою суперкомп’ютера змоделювати цю взаємодію в 100 разів точніше, ніж будь-коли раніше. Вони з’ясували, що різницю можна пояснити в термінах рівної й протилежної дії – це третій закон Ньютона. Магнітне поле виштовхує зовнішнє ядро в одну сторону, а внутрішнє — в протилежну.

10. Чи червоніють жінки в темряві?

«Питання про те, червоніють молоді жінки в темряві, надзвичайно цікавий», – писав німецький вчений вісімнадцятого століття Георг Ліктенберг. Хоча питання здається тривіальним, відповісти на нього було неможливо: в темряві ніхто не побачить, якщо людина червоніє, включіть світло і темрява перестане бути темрявою. Чарльз Дарвін навіть прокоментував обговорення цього питання: він вважав, що жінки, ймовірно, здатні червоніти в темряві.

У пошуках відповіді на допомогу людству знову прийшли технології. Дослідники з Німеччини та Нідерландів провели експеримент: вони направили термочутливу камеру на жінку в темній кімнаті й попросили її почервоніти. Коли вона стверджувала, що червоніє (вчені вибирали жінок, які могли робити це за власним бажанням), до її щік приходило більше тепла, що вказувало на приплив крові до поверхні щік — так виходить, що жінки можуть червоніти в темряві. Хай живе наука!

Джерело