Общепринятая на данный момент теория симбиогенеза предполагает, что митохондрии в эукариотических клетках произошли от симбиотических бактерий. Однако поиски предковой бактерии и реконструкция событий симбиогенеза еще далеки от завершения. Авторы новой статьи в журнале PNAS подошли к проблеме с другого конца: они смоделировали симбиогенез на примере хорошо изученной бактерии (Escherichia coli) и хорошо изученной эукариотической клетки (Saccharomyces cerevisiae).

В ходе эксперимента Moral Machine были собраны мнения 2,3 млн людей из 233 стран о том, какими моральными принципами должны руководствоваться самоуправляемые автомобили в аварийных ситуациях, когда человеческих жертв избежать невозможно и нужно выбрать меньшее из зол. Респонденты из разных стран разошлись во мнениях по многим пунктам, и исследование показало, что разработать универсальный «моральный закон» для самоуправляемых машин будет непросто.

Одна из первоочередных задач вулканологии — разобраться в механизмах образования и функционирования супервулканов, активизация даже одного из которых может серьезно повлиять на всю планету. Детальное исследование супервулкана Таупо в Новой Зеландии, показало, что тектоническая активность не всегда провоцирует мощные извержения, а может, наоборот, снижать их силу — поэтапно, словно по ступенькам, «поднимая» магматический очаг ближе к земной поверхности.

Достоверное определение молекулярной структуры вещества — это почти всегда длительный процесс, включающий в себя очистку, приготовление образцов и использование нескольких независимых аналитических и физических методов анализа. Он может занимать дни, недели или месяцы. Но, похоже, мы находимся на пороге революции в этой области: исследователи из США выложили в открытый доступ препринт статьи, с описанием нового прямого метода определения структуры органических молекул в твердом виде при помощи электронной дифракции, который выдает результат буквально за полчаса.

Молодые самцы зебровых амадин учатся петь, прислушиваясь к взрослым самцам и имитируя их трели. Для успешного обучения недостаточно просто слушать чужую песню: обязательно нужно еще и видеть учителя. Нейробиологи из США и Китая показали, что за эту особенность поведения отвечают дофаминэргические нейроны центрального серого вещества.

Немецкие исследователи научились на уровне отдельных клеток отслеживать трансформацию окраски каракатиц. Изменение окраски происходит из-за одновременного сокращения и растяжения миллионов клеток-хроматофоров, каждая из которых связана с отдельным комплексом мышц. Новая технология позволит разобраться, как каракатицам удается скоординированно управлять таким большим комплексом мышц, имитируя самые разнообразные цвета и текстуры.

20 октября в 4:45 по московскому времени с космодрома Куру, расположенного во Французской Гвиане, был запущен космический аппарат BepiColombo. Это всего лишь третья миссия к Меркурию — самой близкой к Солнцу и самой малоизученной планете земной группы. По плану аппарат достигнет цели через семь с лишним лет, а его научная программа продлится год.

Американские астрономы, которые давно занимаются поиском объектов на окраинах Солнечной системы, сообщили об открытии третьего объекта из внутреннего облака Оорта. Обозначенный 2015 TG₃₈₇, он позволил лучше оценить массу и заселенность этой зоны. Также ученые пришли к выводу, что параметры его орбиты не противоречат существованию гипотетической девятой планеты на окраинах Солнечной системы.

В нескольких эволюционных экспериментах на дрозофилах было показано, что адаптация к неблагоприятному корму иногда приводит к быстрому развитию частичной репродуктивной изоляции: мухи начинают преимущественно скрещиваться с партнерами, адаптированными к такому же корму. Попытка воспроизвести этот удивительный результат показала, что наблюдаемая половая избирательность может объясняться не разными предпочтениями мух, а разной степенью их активности или сексуальной мотивированности.

Шестидесятые годы прошлого века играют особую роль в истории астрономии. 55 лет назад, в 1963 году, в журнале Nature вышли статьи, посвященные квазару 3С 273. Их основной результат — то, что квазар удалось отождествить с далекой эллиптической галактикой, — можно считать открытием квазаров. А 50 лет назад, в 1968 году, в том же Nature вышли первые статьи с описанием пульсаров.

Терапия с помощью размноженных иммунных клеток пациента, отреагировавших на антигены раковой опухоли (неоантигены), уже применяется вполне успешно. Однако если в генах опухоли мутаций мало, то мало будет и неоантигенов, а значит иммунной системе пациента будет не за что «зацепиться». Для пациентки с тяжело протекавшим раком молочной железы удалось разработать систему отбора и клонирования лимфоцитов, эффективно атакующих немногочисленные неоантигены.

Половина Нобелевской премии по физике этого года была присуждена Жерару Муру и Донне Стрикленд за метод генерации высокоинтенсивных ультракоротких оптических импульсов. Благодаря их результатам удалось серьезно увеличить пиковую мощность лазерных установок, что позволяет, например, вести разработку относительно компактных ускорителей заряженных частиц, не уступающих традиционным.

2 октября Шведская Королевская Академия наук присудила Нобелевскую премию по физике американцу Артуру Эшкину, французу Жерару Муру и канадке Донне Стрикленд «за революционные изобретения в области лазерной физики». Эшкин отмечен за изобретение оптических пинцетов и применение их для изучения биологических систем. Муру и Стрикленд получили премию за разработку метода генерирования сверхкоротких оптических импульсов чрезвычайно высокой интенсивности.

Многие особенности формы и окраски цветов и плодов объясняются коэволюцией с животными — опылителями и распространителями семян. А является ли аромат спелых плодов специальной адаптацией для привлечения животных? Изучение запахов плодов мадагаскарских растений показало, что у видов, семена которых распространяются лемурами, аромат плодов сильно меняется в ходе созревания, а у тех, чьи семена распространяются птицами, остается почти неизменным.

Нобелевской премии по химии в 2018 году удостоены американка Фрэнсис Арнольд «за направленную эволюцию ферментов», а также Джордж Смит и Грег Уинтер из Великобритании — «за фаговый дисплей пептидов и антител». Эти исследования объединяет то, что разработанные методы получения полезных для человека полипептидов основаны на имитации биологической эволюции — то есть сочетании случайной изменчивости и неслучайного отбора.

В 2018 году лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине стали Джеймс Эллисон из США и Тасуку Хондзё из Японии, независимо открывшие и изучавшие один и тот же феномен. Они обнаружили два разных чекпоинта — механизма, с помощью которых организм подавляет активность Т-лимфоцитов. Если заблокировать эти механизмы, то Т-лимфоциты отправляются на битву с раковыми клетками. Это называют иммунотерапией рака, и она уже несколько лет применяется в клиниках.

Hox-гены играют важную роль в передне-задней разметке тела и дифференцировке сегментов у «высших» (билатерально-симметричных) животных. У книдарий, представителей «низших» животных, тоже есть Hox-гены, однако их роль в онтогенезе до сих пор была не до конца понятна. Американские биологи показали, что у модельного представителя книдарий, актинии нематостелы, Hox-гены регулируют формирование гастральных карманов по той же общей схеме, что и формирование мезодермальных сегментов у билатерий.