Золото в Лапландії та новий стан води. ТОП-5 наукових відкриттів 2025 року

Журнал Nature підсумував, що 2025-й став непростим роком для науки як інституції, зокрема у США. Дослідники часто мусили працювати в умовах скорочення бюджетів та політичного тиску на університети.

Втім, навіть бюрократія не стала на заваді відкриттям. Наприклад, Американський музей природної історії у Нью-Йорку оголосив про виявлення понад 70 нових видів, включно з опереними динозаврами. А Лондонський Музей природознавства цьогоріч описав 262 види, від глибоководних риб і паразитичних ос до квіткових рослин. Частину з них знайшли під час нових експедицій, частину — у старих музейних колекціях.

Редакція NV зібрала найяскравіші відкриття в біології та суміжних галузях науки, про які писала протягом року, що минає.

Комаха-важковаговик

У тропічних лісах Квінсленду виявили новий вид комах — гігантську паличницю Acrophylla alta, яка сягає 40 сантиметрів у довжину. За розмірами вона співмірна із совою: щоб утримати комаху, знадобляться обидві руки.

Хоч у самок є крила, через масивне тіло літати їм вкрай важко. Вага самки становить 44 грами, що робить її найважчою комахою Австралії, яка перевершила навіть гігантського деревного метелика.

В Університеті Джеймса Кука такі габарити пояснюють еволюцією в прохолодних і вологих умовах протягом мільйонів років. Знайти вид раніше не вдавалося через складний доступ до середовища існування: паличниці живуть високо у кронах дерев, куди майже неможливо дістатися. Зазвичай їх знаходять на землі лише завдяки випадковостям — коли комаху збиває птах або сильний шторм.

Зараз у Квінслендському музеї є дві самки, але для завершення наукової класифікації дослідникам треба знайти самця. Це ускладнюється тим, що самці значно менші і виглядають настільки інакше, що раніше їх помилково вважали окремим родом. Щоб остаточно ідентифікувати вид, вченим потрібно зафіксувати момент парування та дослідити яйця, які у паличниць мають унікальну для кожного виду будову.

Ялинкове золото

Вчені з Університету Оулу з’ясували, що хвоя норвезької ялини в Лапландії здатна накопичувати наночастинки золота. Під час збору зразків поблизу рудника Кіттіля було знайдено мікроскопічні фрагменти металу, оточені біоплівками.

Схоже явище вже фіксували в австралійських евкаліптів. Однак саме фінським дослідникам вдалося з’ясувати, що ключову роль у цьому процесі відіграють специфічні бактерії, які живуть у тканинах рослин.

Накопичення відбувається шляхом біомінералізації: розчинене у ґрунтових водах золото підіймається стовбуром до хвої, де мікроорганізми перетворюють його на твердий стан. Аналіз ДНК підтвердив, що утворення частинок діаметром у кілька нанометрів пов’язане з активністю бактерій родів P3OB-42, Cutibacterium та Corynebacterium. За словами провідної авторки дослідження Кайси Лехосмаа, ці мікроби осаджують метал із розчину, консервуючи його всередині рослинних клітин.

Хоча добувати метал із ялинок невигідно через мізерні обсяги, виявлені бактерії можуть слугувати біомаркерами, які точно вказуватимуть на приховані під землею родовища без глибокого буріння. Цей метод уже довів ефективність у 2019 році: тоді компанія Marmota шляхом аналізу листя знайшла повноцінну золоту жилу в Південній Австралії.

Екосистема на глибині

На заході від Гренландії учасники експедиції Ocean Census Arctic Deep EXTREME24 виявили газогідратні пагорби Фрейя — одне з найглибших відомих холодних джерел.

Науковці під керівництвом Арктичного університету Норвегії спершу помітили газовий факел у товщі води, а згодом дистанційно керований апарат на глибині 3640 метрів зафіксував відкриті скупчення кристалічного метану. Більшість подібних джерел розташовані на глибинах до 2000 метрів, тому виявлення такої системи майже на 3,5 кілометра під поверхнею є нетиповим для регіону.

Довкола джерел сформувалася екосистема, яка функціонує без сонячного світла завдяки хемосинтезу. Місцеві організми, серед яких трубчасті черви, молюски та ракоподібні, існують завдяки мікроорганізмів, що переробляють метан і сульфіди з надр. Аналіз донних осадів і нафти вказує на те, що ці вуглеводні утворилися із залишків рослинності періоду міоцену (23−5,3 млн років тому), коли на території Гренландії панував теплий клімат і росли ліси.

За словами співкерівниці експедиції Джуліани Пан'єрі, знахідка змінює розуміння кругообігу вуглецю та біорізноманіття глибокої Арктики. Екологи припускають, що подібних «острівних» середовищ у регіоні може бути більше, і вони можуть стати в пригоді під час видобутку корисних копалин.

Твердо-рідка вода

Японські фізики виявили новий стан води, який поєднує властивості льоду та рідини одночасно.

Знайдене явище назвали «премельтінгом». Його можна спостерігати в замкнутих нанопросторах: молекули води залишаються закріпленими на своїх місцях, утворюючи кристалічну решітку, але водночас швидко і вільно обертаються. Тобто вода перебуває у фазі часткового плавлення, хоча зовні зберігає структуру твердого тіла.

Для фіксації цього процесу в Токійському університеті науки створили унікальні кристали з каналами діаметром усього 1,6 нанометра, які заповнили важкою водою.

Як показала магнітно-резонансна спектроскопія, після цього всередині утворюється складна тришарова структура. Професор Макото Тадокоро пояснює, що в цьому стані неповністю зв’язані молекули починають поводитися як рідина ще до того, як руйнується основний льодяний каркас.

Відкриття японців пояснює, як саме вода та іони просочуються крізь біологічні мембрани живих організмів. На практиці ці знання допоможуть у розробці систем зберігання газів та штучних гідратів.

Антивуглецева бактерія

Американські дослідники з Університету штату Колорадо знайшли новий тип ціанобактерій, який отримав прізвисько Чонкус. Цей одноклітинний організм використовує фотосинтез, але діє значно ефективніше за рослини. Особливість мікроба полягає у здатності поглинати й ізолювати великі обсяги вуглекислого газу у воді та донних відкладах.

Пошуки велися серед екстремофілів — форм життя, що пристосувалися до існування в гарячих, кислих або насичених газами джерелах Каліфорнії та Колорадо.

Зараз науковці збирають зразки та розшифровують ДНК знайдених видів. Вони сподіваються, що властивості Чонкуса надалі дозволять приборкати кліматичні зміни та розв’язати проблему викидів.