Eine verzauberte Welt
Unsere Welt ist verzaubert - und wenn Sie Beweise brauchen, wenden Sie sich einfach an die Wissenschaft. Wir haben 10 unserer beeindruckenden wissenschaftlichen Lieblingsgeschichten zusammengestellt, um Sie daran zu erinnern, wie erstaunlich die Welt wirklich ist. Von den 1,5 Millionen Pinguinen, von denen wir bis vor kurzem nicht wussten, dass sie existieren, bis zum mysteriösen "Himmelslicht" namens "Steve". Von den Mikroben, die nicht ohne Licht leben können, sondern in völliger Dunkelheit tief im Wasser gedeihen, bis zu dem massiven Diamantenthron, der aus Hunderten von Kilometern unter uns schimmert.
Die Welt ist unglaublich, überzeugen Sie sich selbst.
Steve, der Nicht-Aurora
Treffen Sie Steve, den Nicht-Aurora. Jahrzehntelang tanzte ein lila Lichtband über den Himmel Nordkanadas. Aber obwohl das leuchtende Phänomen den Einheimischen ein vertrauter Anblick war, gaben Skywatcher ihm erst 2016 einen Namen, als sie es nannten ... "Steve".
Seltsamer noch, erst in diesem Jahr haben Wissenschaftler herausgefunden, was Steve war - oder in diesem Fall nicht. Nämlich: Steve ist nicht eine Aurora, laut einem im August in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlichten Artikel. Steve ist schlanker und länger am Himmel und vielleicht noch wichtiger, während Auroren aus charakteristischen geladenen Teilchen in der Erdatmosphäre bestehen… Steve ist es nicht.
Was kann ein Wissenschaftler tun? Lern weiter. Und behalten Sie auch den Namen - das Phänomen, das jetzt als "Himmelsglühen" bezeichnet wird, geht immer noch von Steve oder "Strong Thermal Emission Velocity Enhancement" aus.
Pinguine der Gefahreninseln
Manchmal vermissen wir ein oder zwei Dinge, manchmal vermissen wir Millionen. In diesem Fall sprechen wir über Pinguine.
In diesem Jahr fanden Wissenschaftler etwa 1,5 Millionen Adélie-Pinguine, die auf den Felsen der Gefahreninseln der Antarktis watschelten. Der Ort der schwer fassbaren Pinguine wurde von ihrem Poop verraten: Wissenschaftler wurden auf die große Population von Pinguinen in der Gegend aufmerksam, nachdem sie in NASA-Satellitenbildern Pinguin-Poop-Flecken auf dem Eis entdeckt hatten. Motiviert von ihren Erkenntnissen begaben sich die Wissenschaftler 2015 auf eine Expedition zu den Gefahreninseln, wo sie tatsächlich einer großen Anzahl von Vögeln begegneten. Laut einer Studie, die im März in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurde, begannen die Forscher damit, die Pinguine mit einer Mischung aus Handzählung, Drohnenmaterial und einem Zählprogramm für neuronale Netze zu zählen. Sie schätzen, dass mehr als 1,5 Millionen Pinguine - eine "Superkolonie" - auf den Felsen leben. Die Entdeckung war sowohl überraschend als auch erfreulich, da die Populationen der Adélie-Pinguine in anderen Teilen der Antarktis in den letzten 40 Jahren unter dem Druck des Klimawandels zurückgegangen sind.
Diese Pinguine leben seit mindestens 2.800 Jahren unentdeckt auf den Inseln. Dies geht aus neuen unveröffentlichten Untersuchungen hervor, die auf dem Treffen der American Geophysical Union am 11. Dezember in Washington, DC, veröffentlicht wurden. Obwohl ihre Zahl in Millionenhöhe liegt, können es auch diese Einwohner sein auf dem Rückgang, sagten die Forscher.
Ein unmögliches Teilchen
Die Physik versucht, die Welt zu verstehen - manchmal lacht die Welt zurück. In diesem Jahr haben Wissenschaftler den bisher stärksten Beweis erbracht, dass es sterile Neutrinos gibt, Partikel, die ohne Wechselwirkung durch die Materie gelangen können. Die Existenz steriler Neutrinos wurde erstmals in den 1990er Jahren vermutet, als ein Neutrino-Detektor in New Mexico mehr Neutrinos berichtete, als das Standardmodell der Physik erklären konnte. (Mit dem Standardmodell der Physik definieren wir derzeit das Universum und alles darin.) Seitdem konnten jedoch alle anderen Experimente, die in verschiedenen Labors auf der ganzen Welt durchgeführt wurden, keine Beweise für dieses schwer fassbare Teilchen finden.
Bis zu diesem Jahr, als ein Experiment im Fermi National Accelerator Laboratory in der Nähe von Chicago mehr Neutrino-Partikel entdeckte, als existieren sollten.
Existiert es also? Nun ... wir wissen es nicht. In diesem Fall müssen Wissenschaftler das Universum neu definieren.
Eine Billiarde Tonne Diamanten
Neunzig bis 150 Meilen unter der Erdoberfläche kann es eine Schatzkammer von Diamanten geben - eine Billiarde Tonnen der glitzernden Edelsteine, oder ungefähr tausendmal mehr als bisher angenommen. Wissenschaftler können diese Diamanten nicht wirklich sehen, aber sie glauben, dass sie existieren, weil sich seismische Wellen - die Schwingungen von Erdbeben und Tsunamis - verhalten, wenn sie auf verschiedene Felsen unter der Oberfläche treffen. Da Forscher jedoch nicht über die Erdschichten auf diese Diamanten zugreifen können, um sie zu untersuchen, verwendeten sie stattdessen Computer und schufen "virtuelle Gesteine", die jeweils ein unterschiedliches Verhältnis verschiedener Arten von Material enthielten, einschließlich Diamant. Dann verglichen die Wissenschaftler, wie schnell sich seismische Wellen durch diese imaginären Komposite bewegen würden, mit wie schnell sie sich durch die Felsen der Unterwelt bewegen würden, und fanden die besten Übereinstimmungen mit den Felsen, die Diamanten enthielten.
Geheimnisvolle neue DNA
Das Rezept, das ein Leben bastelt und ihm eine Würze der Persönlichkeit verleiht, ist größtenteils in eine verdrehte Leiterform gefaltet, die als Doppelhelix bekannt ist. Aber DNA nimmt nicht immer diese bekannte Form an. Wissenschaftler haben in diesem Jahr zum Beispiel erfahren, dass sich unser genetischer Code manchmal in weniger verbreitete Formen falten kann. Eine dieser selteneren Strukturen ist ein viersträngiger Knoten, der als "i-Motiv" bezeichnet wird. Ob diese Struktur tatsächlich im menschlichen Körper gefunden werden kann, ist jedoch umstritten, da i-Motive saure Umgebungen lieben, weit mehr als angenommen wurde, dass unsere Zellen liefern könnten.
Eine in diesem Jahr in der Zeitschrift Nature Chemistry veröffentlichte Studie lieferte jedoch den ersten direkten Beweis dafür, dass dieser seltsame DNA-Knoten im menschlichen Körper existieren kann und wahrscheinlich auch existiert. Darüber hinaus ist es wahrscheinlich in jeder unserer Zellen zu finden.
In Ab-Schalen verwendeten Wissenschaftler Antikörper, um diese DNA-Knoten in menschlichen Zellen zu finden und an sie zu binden, und leuchteten auf, wenn sie einen fanden. Aber als das Team die Antikörper betrachtete, waren sie überrascht, sie ein- und ausschalten zu sehen, was bedeutete, dass sich die DNA kontinuierlich in i-Motive faltete und sich dann entfaltete. Obwohl die Forscher nicht wissen, warum diese seltsamen Knoten existieren, falten sie sich meistens während der Transkription zusammen - wenn DNA in RNA übersetzt wird - und glauben, dass die i-Motive etwas mit dem Prozess der Expression von Genen zu tun haben.
Mikroben im Dunkeln
Tief unter der Erdoberfläche, wo das Sonnenlicht nicht eindringt, leben einige Mikroben, von denen angenommen wurde, dass sie vom Sonnenlicht abhängig sind, um zu überleben. Doch irgendwie gedeihen sie in dieser Dunkelheit.
Die fraglichen Mikroben, Cyanobakterien genannt, gibt es schon seit Milliarden von Jahren und sie waren maßgeblich an der Schaffung der sauerstoffreichen Umgebung beteiligt, die notwendig ist, um alle Lebensformen in Gang zu bringen. Aber die Art und Weise, wie sie das taten - und wie die meisten Cyanobakterien heutzutage funktionieren - ist die Erzeugung von Energie durch Photosynthese, ein Prozess, bei dem Sonnenlicht verwendet wird, um Kohlendioxid in Lebensmittel umzuwandeln und dabei Sauerstoff freizusetzen.
Cyanobakterien kommen daher typischerweise an Orten mit mindestens etwas Sonnenlicht vor. Die diesjährige Entdeckung von Cyanobakterien in der sogenannten dunklen Biosphäre, 2.013 Fuß (613 Meter) unter der Wasseroberfläche, wo Sonnenlicht knapp, wenn nicht gar nicht vorhanden ist, stellte diese Vorstellung in Frage. Wissenschaftler schlugen vor, dass diese Mikroben keine Photosynthese verwendeten, sondern überlebten, indem sie Wasserstoffgas absorbierten, dieses mit Sauerstoff in ihrem Körper kombinierten und dann Wasserstoffelektronen zurück in das dunkle Wasser freisetzten: der erste Beweis dafür, dass sich Cyanobakterien an eine dunkle Welt anpassen und in dieser gedeihen können .
Unterwasserautobahn
Tief in der Tasmanischen See, östlich der Insel Tasmanien, gibt es eine versteckte Autobahn voller Meereslebewesen. Während einer Expedition zur Untersuchung des Phytoplanktons und seiner Fähigkeit, das Leben in Ökosystemen der Ozeane zu erhalten, entdeckten die Forscher in diesem Jahr eine Kette von Unterwasservulkanen 3 Meilen unter der Wasseroberfläche. Diese Vulkane haben sich wahrscheinlich vor Tausenden von Jahren gebildet und bestanden sowohl aus niedrigen Plateaus als auch aus hohen Gipfeln - eine einzigartige Signatur, die heute als "Wegweiser" für wandernde Wale dienen kann. Während die Wissenschaftler die Seeberge untersuchten, wurden sie von Dutzenden neugieriger Buckelwale und langflossiger Grindwale begrüßt, die durch die Unterwasserwelt navigierten. Die untergetauchte Bergkette enthielt mehr als wandernde Wale; Laut den Forschern wimmelte es auch von Phytoplankton und darüber flogen viele verschiedene Arten von Seevögeln, was es "zweifellos" zu einem biologischen Hotspot machte.
Versteckte Zivilisation
Tief unter einem guatemaltekischen Dschungel liegen die Überreste einer alten Maya-Zivilisation. Die Forscher entdeckten diese Überreste mithilfe der "Light Detection and Ranging" - oder "Lidar" -Technologie, die Merkmale auf der Erdoberfläche abbildet. Diese Technologie kann helfen, zwischen natürlichen und künstlichen Strukturen und sogar zwischen verschiedenen Arten von künstlichen Strukturen zu unterscheiden. Die Spuren des alten Lebens, die unter den Bäumen verborgen waren, waren sowohl städtisch als auch ländlich und bestanden aus Ackerland, Häusern, Palästen, Zeremonienzentren, Straßen, Bewässerungskanälen, Stauseen und Pyramiden. Die Lidar-Bilder zeigten, dass ein Großteil davon für die Landwirtschaft stark verändert wurde, mit 952 Quadratkilometern Ackerland und 362 Quadratkilometern Terrassen und anderen veränderten landwirtschaftlichen Flächen. All dieses veränderte Land wurde benötigt, um bis zu 11 Millionen Menschen zu ernähren, die wahrscheinlich von 650 bis 800 n. Chr. Dort lebten.
Größte Welle
Ein Video aus einem Albtraum - oder, wenn Sie ein Surfer sind, ein Traum - wurde bereits im August auf Twitter verbreitet. Es zeigt eine gigantische Wasserwand und einen winzigen Punkt einer Person, die sie in Richtung ihrer Bruchstelle reitet. Diese Welle, die sich 24 Meter über der Wasseroberfläche vor der Küste von Nazaré, Portugal, erhob, gilt als die größte, die jemals von einer Person gesurft wurde. Die mutige Seele, die den Weltrekord brach, war ein brasilianischer Surfer namens Rodrigo Koxa. Die hohe Welle, die ihm half, war das Ergebnis der "Verstärkung" der Merkmale der Küste von Nazaré - eines nach oben abfallenden Unterwassergeländes, wenn Sie sich dem Ufer nähern, und einer Unterwasserschlucht mit hohen Mauern, die sich etwa 4.900 m unter der Meeresoberfläche befindet . Diese mutige Leistung geschah tatsächlich im Jahr 2017, aber ein Video davon wurde in diesem Jahr auf Twitter viral.
Gefrorene Würmer
Während des Pleistozäns gefroren einige bodenbewohnende mikroskopisch kleine Würmer, als die Temperatur kalt wurde. Dann, 42.000 Jahre später, im Jahr 2018, tauten sie auf, wachten auf und begannen zu essen. (Wir geben ihnen keine Schuld.) Die Würmer wurden in Proben sibirischen Permafrosts gefunden, die diese winzigen, 1 Millimeter großen mehrzelligen Tiere sehr genau konservierten. Als Wissenschaftler die Proben auftauten, begannen die mikroskopisch kleinen Kreaturen herumzuwinden und zu essen. Dies ist das erste Mal, dass mehrzellige Tiere von Natur aus kryokonserviert wurden, aber nicht das erste Mal, dass es ein (potenziell?) Lebewesen gab. Eine andere Gruppe von Wissenschaftlern hatte zuvor ein Riesenvirus gefunden, das nur Amöben befällt und nach einem 30.000-jährigen Schlaf erneut im sibirischen Permafrost aufgetaut wurde. (Wir können herausfinden, ob Viren ein anderes Mal leben.)
