Et ansikt fra fortiden og genredigerte tvillinger

Året 2020 ligger foran oss, og vi kan se tilbake på ti år med oppdagelser som har tatt oss milliarder av år tilbake i tid. Andre har reddet liv.

Nedenfor har du noen av de største vitenskapelige gjennombruddene de siste ti årene.

Om du har en favoritt så kan du stemme nederst i saken.

Våre forhistoriske slektninger

Verktøy for å analysere DNA skulle i løpet av 2010-tallet gjøre oss bedre kjent med slektninger fra fortiden.

Et av tiårets store gjennombrudd startet med en liten bit av en finger i en hule i Sibir.

I 2010 greide et team å hente ut DNA fra det lille beinfragmentet, og fingeren ble antatt å tilhøre en jente som hadde levd der for 50 000 år siden. Med dette ble verden introdusert for homo denisova, en til da nokså ukjent menneskeart som skal ha levd samtidig med neandertalerne.

Vi hadde DNA, men likevel var denisovanerne et mysterium. Med kun få fragmenter av bein og noen tenner, har ingen visst hvordan de så ut.

Nesten ti år senere skulle vi få nye svar, og et ansikt.

Det kommer vi tilbake til.

Studier av DNA fra forhistoriske levninger har bydd på mange overraskelser de siste årene. I 2010 ble det annonsert at en forskergruppe hadde kartlagt genene til neandertalerne. I 2018 oppdaget forskere at et 90 000 år gammelt bein hørte til en tenåringsjente med neandertalermor og far fra denisovanerslekt. Dermed var jenta den aller første hybriden vi kjenner til.

I 2015 kom også nyheten om at en rekke fossiler av en ny menneskeart var funnet i Stigene Stjerne-grotten i Sør-Afrika.

Arten fikk navnet homo naledi og hadde en anatomi som lignet både på moderne mennesker og våre tidligere slektninger.

Les den fantastiske historien om funnet av homo naledi – Stjernemennesket her:

Stjernemennesket – Viten

Ti år i universet

Teleskoper og fartøyer har vist oss fantastiske bilder og tatt oss til naboplaneter. Noen har reist lenger ut enn noe menneskeskapt objekt noensinne har reist.

I 2011 ble det kjent at teleskopet Kepler hadde oppdaget eksoplaneten Kepler-22b. For første gang fikk vi kjennskap til en eksoplanet i den beboelige sonen rundt en sollignende stjerne.

Roveren Curiosity landet på Mars 6. august 2012 og skulle jakte på spor etter vann og livsformer på den røde planeten.

I 2012 forlot NASAs sonde, Voyager 1, solsystemet vårt og ble det første menneskeskapte objektet som reiste inn i tomrommet som omslutter solsystemet vårt. I 2018 fikk den følge av Voyager 2. Begge sondene har reist lenger enn noe annet fartøy i historien.

Mens vi her hjemme ennå jublet over nobelpris til May-Britt og Edvard Moser høsten 2014, ble romsonden Rosetta hyllet for sin historiske manøver. Den hadde reist i ti år. Den 12. november kunne landingsfartøyet til Rosetta, Philae, stige ned på kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Den svært kompliserte operasjonen med å få Rosetta i kometens bane, og landingen på overflaten av det islagte objektet ble hyllet som det største vitenskapelige gjennombruddet i 2014 av tidsskriftet Science.

To år etter tok eventyret slutt. Rosetta endte sitt oppdrag for godt med en kontrollert krasjlanding på samme komet.

I juli 2015 kunne NASAs New Horizons-sonde gi oss de aller første bildene av Plutos overflate. New Horizons ble den første romsonden som utforsket dvergplaneten og de seks månene. Det siste bildet av Pluto ble tatt i oktober 2016.

Deretter satte New Horizons kursen mot Arrokoth og Ultima Thule i Kuiperbeltet. Passeringen av dette objektet skjedde 1. januar 2019.

Det som troner øverst på listen over vitenskapelige gjennombrudd i 2019 er et bilde vi aldri trodde det var mulig å skape.

Bildet, som for første gang kunne vise oss et supermassivt svart hull, vil nok stå som et av tiårets virkelige høydepunkt.

Vi ble altså blitt tatt med til steder mennesket aldri har vært før. I løpet av dette tiåret har forskere også for alvor vendt blikket innover i organismer, inn i levende celler og inn i arvestoffet vårt.

Drømmen om syntetisk liv

Etter å ha stått i spissen for arbeidet med å kartlegge genene til mennesket, hadde Craig Venter en drøm om å skape syntetisk liv.

Ved å behandle DNA og genetiske koder som programvare, greide bioingeniører ved J. Craig Venter Institute i 2010 å skape verdens første syntetiske organisme.

Bakterien, som de kalte Synthia, hadde fullstendig syntetisk DNA. De hadde rekonstruert hele arvestoffet til bakterien Mycoplasma mycoides. De fremstilte dette kunstig på laboratoriet, og satte det inn i en ny bakterie. Slik skapte de historiske Synthia.

Et annet gjennombrudd innen syntetisk liv kom nesten ti år etter. I mai i 2019 meldte en forskergruppe i Cambridge at de hadde skapt Syn61, en organisme som var langt mer komplisert en Synthia. Mens Synthia var en ren kopi, var Syn 61 redesignet og hadde fått nye egenskaper.

Gjennombruddene har skapt begeistring, men også uro og frykt for om slike kunstig skapte organismer kan komme ut av kontroll og true helse og miljø.

Enn så lenge handler det om små mikrober på laboratorier, men hvor veien går vet vi enda ikke.

Menneskets kontroll over naturen, over genene våre, ble for alvor et hett tema innen vitenskapen i 2012, da et effektivt verktøy for redigering av DNA ble lansert.

CRISPR og genredigering

Mange vil omtale 2010-tallet som CRISPR-æraen.

I 2012 ble patentet på verktøyet CRISPR-Cas9 tatt.

Verktøyet har gitt oss muligheter til å endre genene i organismer. I teorien kan det gi oss mulighet til å redigere bort sykdom, legge til eller ta bort egenskaper.

Noe som blant annet førte CRISPR til topps på listen til Science i 2015 var at forskere for første gang hadde redigerte i DNA-et til embryoer fra menneske. Kinesiske forskere ved en fertilitetsklinikk sto bak arbeidet og eksperimentene var gjort på ikke-levedyktige embryoer.

Mulighetene har trigget fascinasjon og begeistring. Men slike eksperimenter har også skapt debatt knyttet til de kompliserte medisinske og etiske aspektene ved genredigering.

Debatten fikk for alvor fått ny kraft da det i 2018 ble kjent at kinesiske forskere hadde benyttet CRISPR til å endre genene hos to tvillingjenter. Prosjektet ble gjort uten etiske godkjenninger og var, ifølge svært mange, gjennomført uten nok kunnskap om det kompliserte samspillet mellom gener.

De to jentene ble født i oktober samme år. Målet hadde vært å beskytte dem mot HIV, men studier hevder at endringen også kan ha gitt dem økt risiko for tidlig død.

Styrket i kamp mot sykdom

En intens kamp mot smitte og dødelig sykdom har også preget verden det siste tiåret. Over 11 300 mennesker døde i tidenes største ebolautbrudd i Vest-Afrika mellom 2014 og 2016. Et svært vanskelig og stort internasjonalt arbeid har pågått for å redde liv og hindre smitte.

Den siste tiden har arbeidet endelig gitt resultater. Under norske ledelse ble en vaksine testet ut i felt i 2015. Vaksinen var et resultat av et stort internasjonalt samarbeid. På kort tid greide de å vise at vaksinen hadde beskyttende effekt på en stor gruppe.

Prosjektet ble nylig omtalt på listen over de 20 viktigste vitenskapelige gjennombruddene de siste ti årene av magasinet National Geographic.

I september ble det også kjent at testingen av to nye medisiner har fått ned dødeligheten hos ebolasmittede med over 90 prosent.

Jakten på partikkelen

Etter 50 års jakt ble det den 4. juni i 2012 klart at partikkelfysikere ved CERN endelig hadde funnet det som sannsynligvis var elementærpartikkelen Higgs. Funnet av Higgs-partikkelen ble kåret til årets største vitenskapelige gjennombrudd av Science i 2012.

Partikkelen var den biten som hadde manglet i standardmodellen for partikkelfysikk som forklarer hvordan alt i verden er bygget opp av naturens minste byggeklosser, partikler.

Oppdaget gravitasjonsbølger

I 2015 registrerte to laboratorier i USA en gigantisk kollisjon. Gigantiske kollisjoner er vanligvis relativt enkle å registrere, men det spesielle med akkurat denne kollisjonen var at den fant sted for tre milliarder år siden, drøyt én milliard lysår unna, og at det var to sorte hull som kolliderte.

Etterdønningene av sammenstøtet nådde Jorda som gravitasjonsbølger, som er krusninger i romtiden – rom og tid vevd sammen i fire dimensjoner.

Gravitasjonsbølgeoppdagelsen, som ble annonsert først i 2016, kom ikke som noen overraskelse. Einstein forutså dem i sin generelle relativitetsteori for drøyt hundre år siden, og vi observerte dem gjennom indirekte observasjoner allerede på åttitallet.

Direkte observasjoner er likevel noe helt annet. Gravitasjonsbølger gir oss muligheten til å måle voldsomme hendelser som skjedde veldig langt unna for veldig lenge siden – de kommer til å lære oss masse om universets historie.

De to nøytronstjernene som krasja inn i hverandre for 130 millioner år siden skulle vise seg å lære nåtidens astrofysikere litt av hvert.

Vi registrerte kollisjonen både ved hjelp av gravitasjonsbølger og gammaglimt, dette var første gang vi både kunne «se og høre» denne typen kollisjon.

I 2017 fikk vi bekrefta at kolliderende nøytronstjerner kan skape gammaglimt, noe vi tidligere bare har observert, men ikke visst kilden til.

Vi fikk bekreftet antagelsene våre om hvordan grunnstoffene som er tyngre enn jern dannes – gjennom den såkalte r-prosessen.

– Dette løser noen gåter vi har grubla på i opptil 50 år, først og fremst spørsmålet om hvilke objekter som forårsaker gammaglimt, sa astrofysiker Håkon Dahle i 2017.

Med blikket fremover

Før vi forlater 2010-tallet skal vi tilbake til lillefingeren som ble funnet i Denisova-hulen i Sibir.

Nesten ti år etter, i 2019, skulle historien om den mystiske og ansiktsløse slektningen vår ta en ny vending.

Vi har hatt lite kunnskap om hvordan denisovanerne levde eller så ut.

I september falt nye brikker på plass da et israelsk forskerteam greide å gjenskape skallen til denisovanerne.

Med utgangspunkt i en kjeve og DNA som var hentet ut fra beinet i lillefingeren som ble funnet i Denisovahulen, fikk de ut informasjon om 32 ulike karaktertrekk og bygget en modell.

Endelig fikk de et inntrykk av hvordan dette mystiske fortidsmennesket kunne ha sett ut.

Vi ønsker 2020-tallet velkommen med nye oppdagelser.