Det store, det lille og vårt opphav er i fokus når de store vitenskapsmagasinene oppsummerer årets største gjennombrudd i vitenskapens verden.

2017 har vært et spennende år for vitenskapsentusiaster med nye oppdagelser som vil trolig få store konsekvenser for årene som kommer. Her er tre gjennombrudd som figurerer i toppen hos de aller fleste kåringene av årets vitenskapelige gjennombrudd.

To nøytronstjerner kolliderer og forandrer astronomien for alltid

Det anerkjente tidsskriftet Nature beskriver 2017 som starten på en «ny æra i astronomien.» Grunnen er to nøytronstjerner som kolliderte med hverandre 130 millioner lysår unna, og vår oppdagelse av kollisjonen.

Nøytronstjerner oppstår når stjerner kollapser og ikke stopper før de er blitt bittesmå og ekstremt tettpakket av nøytroner. Ifølge Store Norske Leksikon er massen til nøytronstjerner opptil tusen billioner ganger vannets. Én spiseskje med nøytronstjernemasse ville veid like mye som hele menneskeheten til sammen, ifølge Gizmodo.com. Da er det kanskje ikke så rart at det smeller godt når to av dem kolliderer.

To nøytronstjerner braker sammen. Rutenettet illustrerer gravitasjonsbølgene som sendes ut, og strålene representerer gammastråling. Illustrasjon: NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet

For vår del begynte resultatene av kollisjonen å tikke inn på våre instrumenter i august i år. Ikke bare bekreftet denne kollisjonen for første gang en rekke forutsigelser blant annet om hvordan gull og andre tyngre grunnstoffer blir skapt, den sendte ut bittesmå krusninger i selve rommet – gravitasjonsbølger – og ga forskerne «et fyrverkeri som ble studert av over 70 observatorier,» skriver Science, som har kåret oppdagelsen av kollisjonen 2017s vitenskapelige gjennombrudd.

– Mengden informasjon vi har klart å hente ut fra denne ene hendelsen er helt ufattelig, sier Laura Cadonati ved the Georgia Institute of Technology til Science.

Genterapien tar nye kjempesprang

Det kan gi litt sommerfugler i magen når man tenker på hvilket tempo genteknologien har utviklet seg siden metoden CRISPR ble beskrevet for første gang i 2012.

CRISPR er opprinnelig bakteriers forsvarsverk mot virusangrep, men har gitt oss et svært nøyaktig verktøy til å redigere DNA. Se på det som en skalpell som er utstyrt med GPS med oversikt over DNAet vi ønsker å redigere. Metoden gjør at vi kan sende denne skalpellen inn i et hvilket som helst DNA – for eksempel vårt eget – og med forbløffende nøyaktighet kutte i de delene av DNAet vi ønsker å endre.

Problemet med de første generasjonene av CRISPR er at det til tross for å ha stort potensiale, har hatt enkelte svakheter, og når man kutter i DNAet til en person er man ikke så gira på å kutte feil. Nettopp derfor var årets utviklinger på feltet, som MIT Technological Revier har kalt CRISPR 2.0, så viktig for utviklingen av genterapi.

Det er spesielt to studier som har stått for de største lovordene. I en av dem har forskere ved Broad Institute og MIT lykkes i å bruke CRISPR til å redigere i DNAets kjemiske slektning RNA. Der DNAet er slektens uerstattelige kokebok, nedarvet gjennom generasjoner, er RNAet én oppskrift fra kokeboken skriblet ned av en tante på en post-it-lapp, skriver Vox.com. Derfor, ved å redigere RNA i stedet for DNA, opplever man fortsatt endringene man ønsker, men de er midlertidige, så konsekvensene ved å gjøre feil er ikke like store som om man kløner det til med DNA.

I den andre studien har forskere klart å redigere i individuelle basepar ved hjelp av CRISPR-metoden. DNA er bygget opp av basepar: kombinasjoner av A, C, G og T som står sammen. Årets nye metode gir forskerne mulighet til å endre disse baseparene én bokstav av gangen. Dette er ifølge MIT Technology Review nyttig fordi i omtrent 32 0000 av de 50 000 kjente endringene i menneskelig DNA som vi vet forårsaker sykdom er det bare ett basepar som er feil. Evnen til å gå inn å endre denne ene bokstaven uten å forandre resten av DNAet er et stort fremskritt for teknologien.

2017 er også året da kliniske studier av metoden virkelig har satt i gang. Ifølge MIT Technological Review studeres nå genterapi for omtrent 40 forskjellige sykdommer i kliniske studier, og mange flere er planlagt i 2018.

Menneskeheten er langt eldre enn vi trodde

En hodeskalle fra en hule i Marokko har skjøvet starten på Homo sapiens langt bakover i tid. Forskere har datert hodeskallen til å være 300 000 år gammel, noe som er 100 000 år eldre enn fossiler fra Etiopia som lenge har vært vidt akseptert som de eldste levningene etter begynnelsen på vår art, skriver Science.

Rekonstruksjon av hodeskallen funnet i Marokko. Foto: Philipp Gunz, MPI EVA Leipzig, License: CC-BY-SA 2.0

Hodeskallen ble oppdaget allerede i 1961 av gruvearbeidere, men har lenge vært trodd å være en hodeskalle etter en neandertaler og tidligere dateringer av den har også vært langt yngre.

Men Jean-Jacques Hublin ved Max Planck-instituttet i Tyskland mistenkte at skallen kanskje kunne tilhøre et tidlige medlem av Homo sapiens. Derfor dro han tilbake til funnstedet med håp om å få gravd ut en liten bit av jordlaget skallen ble funnet i.

Det fikk han, og i tillegg fant teamet flere benrester fra minst fem individer. Ved å tidfeste flint-verktøy funnet sammen med levningene og ved å bruke en ny og forbedret dateringsmetode på tennene som ble funnet, anslo Hublin at de arkeologiske funnene er mellom 280,000 til 350,000 år gamle.

Hublin tror, ifølge Science, at funnene tilhører en gruppe tidlige Homo sapiens som spredde seg i Afrika for 300 000 år siden og som siden utviklet seg til det moderne mennesket. Ettersom funnet av fossilene ble gjort i Marokko, langt fra der vi tror de første menneskene oppstod, forandrer det også antakelsen vår om hvor tidlig menneskeheten spredte seg i Afrika, skriver Gizmodo.

Toppbilde: En illustrasjon av de to nøytronstjernenes kollisjon. NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet

National Geographic