2diesel

2diesel

пикабушник
В этом аккаунте можно найти интересные статьи на научные и околонаучные темы. Основа статей - видеолекции известных учёных и публицистика.
пол: мужской
поставил 36053 плюса и 4500 минусов
отредактировал 0 постов
проголосовал за 0 редактирований
148К рейтинг 9752 подписчика 5699 комментариев 295 постов 109 в "горячем"
3 награды
5 лет на ПикабуПопуляризатор наукиболее 1000 подписчиков
3417

Мутация, которая изменила мир, или как на самом деле работает эволюция

Откуда появилось многообразие живых существ? Казалось бы, на этот вопрос в полной мере отвечает идея о точечных мутациях - случайных небольщих изменениях в генетическом коде. Заменилась одна буква в коде - и хвост стал длиннее, перескочили три буквы - и повысилась эффективность зрения. Небольшие изменения таким образом накапливаются  миллионы лет и изменяют исходные животное до неузнаваемости.

Особенно впечатляют примеры перехода вида из воды на сушу или наоборот, как это случилась с китами:

Мутация, которая изменила мир, или как на самом деле работает эволюция Наука, Эволюция, Теория эволюции, Генетика, ДНК, Длиннопост

Даже если просто смотреть на картинку выше, с китом всё более-менее понятно. Гены, отвечающие за строение тела и метаболизм повергались мутациям. Так лапы стали ластами, изменились челюсти, кожа, обмен веществ. Однако если рассмотреть другое, более глобальное превращение, возникнут вопросы.

На картинке ланцетник

Мутация, которая изменила мир, или как на самом деле работает эволюция Наука, Эволюция, Теория эволюции, Генетика, ДНК, Длиннопост
Мутация, которая изменила мир, или как на самом деле работает эволюция Наука, Эволюция, Теория эволюции, Генетика, ДНК, Длиннопост

Ланцетник – это хрестоматийный объект, его называют живой упрощенной схемой хордового животного. Его строение очень похоже на ранние эмбриональные стадии развития позвоночных. Похожее на ланцетника животное обитало 530 млн лет назад и умудрилось оставить отпечаток в раннекембрийских отложениях на территории Китая (можно даже разглядеть жаберные щели):

Мутация, которая изменила мир, или как на самом деле работает эволюция Наука, Эволюция, Теория эволюции, Генетика, ДНК, Длиннопост

Итак, мы имеем примитивную по строению зверушку. Вместо позвоночника у него хорда, нет полноценного мозга, челюстей, черепа, конечностей - того, чем наделены высшие позвоночные. Его место на эволюционном древе обведено красным эллипсом:

Мутация, которая изменила мир, или как на самом деле работает эволюция Наука, Эволюция, Теория эволюции, Генетика, ДНК, Длиннопост

Это простое по строению животное, похожее на современного ланцетника, дало начало разнообразию позвоночных. От него произошли рыбы всех видов, земноводные, рептилии, динозавры/птицы, млекопитающие. Однако каждое высшее позвоночное имеет имеет на порядок более сложное строение, обусловленное геномом. Так откуда берётся сложность? Откуда появляются новые гены, задающие строение и функции органов?

Ничего удивительного в том, что "опровергатели" теории эволюции часто задают именно эти вопросы, подразумевая, что у науки на них ответа нет. А он, безусловно, есть (дальше многотекста, советую морально приготовиться).

Все животные с кровеносной системой обладают геном или генами, отвечающими за структуру молекулы гемоглобина  - молекулы, которая переносит кислород в крови.

Мутация, которая изменила мир, или как на самом деле работает эволюция Наука, Эволюция, Теория эволюции, Генетика, ДНК, Длиннопост

В результате мутаций эффективность работы гемоглобина может меняться, повышая или понижая приспособленность его носителя. А если существует зависимость, значит её можно изобразить визуально и назвать ландшафтом приспособленности:

Мутация, которая изменила мир, или как на самом деле работает эволюция Наука, Эволюция, Теория эволюции, Генетика, ДНК, Длиннопост

Вертикальная ось здесь показывает приспособленность вида - она повышается в зависимости от эффективности молекулы гемоглобина. По горизонтали изображены все возможные модификации гена гемоглобина (пространство последовательностей букв генетического кода).

На ландшафте выделяются холмы-максимумы, они означат что молекула в данной модификации даёт виду наибольшую приспособленность. Даже небольшие отступления от структуры снижают приспособленность, что соответствует движению вниз от вершины по склону холма.

И вот в чём проблема: чтобы ген перескочил от одной вершины холма (1) к другой (2), где приспособленность выше, он должен преодолеть долину, в которой приспособленность нулевая. Это значит, что синтезируемая молекула гемоглобина не захватывает кислород вообще или разрушается - организм с таким геном жить не сможет.

Даже просто снижение приспособленности, то есть движение по склону холма вниз, предполагает, что носитель гена в результате естественного отбора вымрет, не выдержав конкуренции. Поэтому точку 1 называют ловушкой локального максимума. Приспособленность вида в ней меньше, чем в соседних максимумах, однако естественной отбор отсечёт любые попытки выйти на более высокий холм.

Про вероятность прыжка через долину можно сказать одно - она

Мутация, которая изменила мир, или как на самом деле работает эволюция Наука, Эволюция, Теория эволюции, Генетика, ДНК, Длиннопост

Итак, резкие скачки от одного холма к другому "запрещены" теорией вероятности. Однако существует особый тип мутаций, который буквально освобождает ген из ловушки локального максимума и даёт ему свободу двигаться во все стороны по ландшафту приспособленности. Прекрасный пример такой мутации демонстрируют ноотениевые рыбы из холодных северных морей:

Мутация, которая изменила мир, или как на самом деле работает эволюция Наука, Эволюция, Теория эволюции, Генетика, ДНК, Длиннопост

В их крови есть белок-антифриз, который позволяет прекрасно себя чувствовать при температуре минус два градуса (у остальных рыб этот предел около нуля). Как показала расшифровка ДНК, ген антифриза произошёл от гена фермента поджелудочной железы за счёт нескольких мутаций.

Тут внимательный пикабушник спросит - как же так? Ведь ген фермента поджелудочной железы наверняка важен рыбе, а тут он сменил специализацию и кодирует уже совсем другую молекулу. Разгадка в том, что превращению гена предшествовала ещё одна мутация под названием дупликация.

Мутация, которая изменила мир, или как на самом деле работает эволюция Наука, Эволюция, Теория эволюции, Генетика, ДНК, Длиннопост

В результате ошибки создания половой клетки (яйцеклетки или сперматозоида) исходный ген фермента удвоился и передался потомству. Поскольку фермент и так вырабатывается в нужном рыбке количестве, один из генов оказался не нужен новому организму. Теперь он открыт для любых мутаций, в том числе ведущих в долину нулевой приспособленности. А оттуда до прочих локальных максимумов рукой подать.

Любые сдвиги одной из копий по ландшафту оказались возможны, потому что естественному отбору плевать на ген, который не влияет на приспособленность. К примеру, у подземных животных по этой причине пропадает зрение, так как рано или поздно в генах, отвечающих за глаза, случаются мутации.

Сейчас настала пора вернуться к нашему главному герою - ланцетнику. Расшифровка ДНК позволила определить не только место ланцетника на древе жизни. Во-первых, компьютерный анализ выдал следующий результат - каждая из 17 хромосом ланцетника распределена в геноме человека (и всех позвоночных) в виде обрывков, рассеянным по разным хромосомам.

Во-вторых оказалось, что отдельно взятый ген ланцетника имеет в среднем 4 родственных гена в ДНК человека (четыре - запомните эту цифру). Родственные гены, или по-научному, гены-парологи - это гены, когда-то произошедшие от общего гена-предка в результате дупликации, успевшие накопить какие-то различия, но при этом сохранившие явное сходство. Цифра "4" в данном случае означает следующее - когда-то предок всех позвоночных перенёс учетверение, а точнее два последовательных удвоения всего генома.

Удвоение всего генома относится к хромосомным мутациям и называется полногеномной дупликацией. Оно происходит в результате нерасхождения хромосом при попытке клетки поделиться.

Мутация, которая изменила мир, или как на самом деле работает эволюция Наука, Эволюция, Теория эволюции, Генетика, ДНК, Длиннопост

В результате предок всех позвоночных получил то, что каждый ген у него стал присутствовать в четырех экземплярах, и это открыло свободу для эволюционных преобразований. Конечно, бОльшая часть удвоившихся генов под гнётом мутаций превратится в мусор. Некоторые по воле случая сменят специализацию (как из примера по рыб с антифризом). Однако есть типы генов, для которых удвоение принесёт пользу практически сразу.

Например, если у гена было много функций, то выше вероятность, что его копии после дупликации не будут потеряны за ненадобностью, а приобретут самостоятельную ценность, поделив между собой исходные функции или приобретя новые. Ведь многофункциональность указывает на то, что данный ген в принципе способен приобретать новые функции. Особенно легко новые функции приобретаются регуляторными генами, которые по существу являются «профессиональными переключателями», которым всё равно, активность каких генов регулировать.

Также вероятность сохранения копий резко повышена у регуляторных генов, участвующих в регуляции эмбрионального развития. Всё это прекрасно согласуется идеей о том, что позвоночные использовали дополнительную «эволюционную свободу», полученную благодаря полногеномным дупликациям, для усложнения генетических систем, управляющих индивидуальным развитием. Это во многом объясняет как сложность, так и разнообразие строения позвоночных. Вероятно, еще до дупликаций многие гены у ланцетникоподобных предков позвоночных были многофункциональными. Возможно, многие из них находились в состоянии «адаптивного конфликта», то есть не могли оптимизироваться для выполнения сразу всех функций с максимальной эффективностью. Полногеномные дупликации сняли эти ограничения и позволили копиям поделить между собой функции.

И небольшое  послесловие.

Полногеномная дупликация и дупликация генов - одни из важнейших "инструментов" эволюции. Эти мутации, образно говоря,  работают на эволюционную перспективу. Однако перспектива раскрывается только в том случае, когда геном организма наполнен многофункциональными регуляторными генами. Достоверно известно, что полногеномная дупликация случилась в эволюционной истории мечехвостов, также она часто выявляется у растений. Тем не менее взрыв видового разнообразия случился именно у позвоночных.

Возможно знаменитый кембрийский взрыв тоже произошёл в результате удвоения геномов, но эту гипотезу без машины времени проверить уже не получится...


Ну и традиционно ссылки по теме:

Ландшафт приспособленности: https://pikabu.ru/story/yevolyutsiya_belkov_4066713
О полногеномной дупликации: https://elementy.ru/novosti_nauki/432632 (см. также список внизу статьи)
О ДНК ланцетника:
https://elementy.ru/novosti_nauki/430759/Genom_lantsetnika_p...
https://elementy.ru/novosti_nauki/433370/Funktsionalnyy_anal...

Подписывайтесь на сообщество "Наука", будет ещё много интересного!

Показать полностью 10
1681

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version)

Традиционный (и самую малость запоздавший) пост с пересказом видео-лекции о научных итогах года в области эволюции. Автор подборки - Александр Марков, заведующий кафедрой Биологического факультета МГУ и успешный популяризатор науки.


Вообще эта лекция на пикабу уже засветилась (привет @p4hshok), однако длинные видеоролики мало кто смотрит, поэтому разложить видео на текст лишним не будет. Тем не менее я настоятельно советую посмотреть саму лекцию,  потому что комментарии лектора это просто 10 биологических эволюций из 10.


Ну а здесь к каждой новости будут прикреплены ссылки на статьи за авторством самого Маркова, так что выбирайте, какой из вариантов вам по душе.


Итак, приступим:

1. Палеогенетика помогла выяснить происхождение домашних кошек


Анализ фрагментов митохондриальной и ядерной ДНК 352 древних кошек подтвердил, что домашние кошки происходят только от одного из подвидов дикого кота Felis silvestris, а именно от африканского, или степного кота F. s. lybica, чей ареал охватывает северную Африку и юго-западную Азию.

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version) Наука, Александр Марков, Эволоюция, Биология, Генетика, Итоги Года, Научпоп, Длиннопост

Африканские дикие кошки внешне почти неотличимы от домашних. Левая фотография сделана в Кении и, скорее всего, представляет подвид Felis silvestris lybica, от которого произошли домашние кошки, правая — в Южной Африке, где обитает подвид F. s. cafra. Примерно такой неназойливо-полосатенький окрас (mackerel tabby) считается исходным для домашних кошек.


Одомашнивание началось еще в неолите и шло параллельно на Ближнем Востоке и в Египте, поэтому большинство современных домашних кошек принадлежит либо к египетским, либо к ближневосточным митохондриальным линиям. Широкое расселение домашних кошек по Старому Свету началось в античный период и ускорилось в Средние века. По-видимому, изначально люди отбирали кошек только по поведенческим признакам, а гены, влияющие на внешний вид, стали подвергаться отбору лишь в последние несколько столетий.


Подробнее:http://elementy.ru/novosti_nauki/433045/Paleogenetika_pomogl...

2. Люди из Джебель Ирхуд — ранние представители эволюционной линии Homo sapiens


Палеолитическое местонахождение Джебель Ирхуд в Марокко было открыто в 1960 году, однако надежно установить его возраст удалось только сейчас. Он оказался намного больше, чем предполагалось: 315 ± 34 тыс. лет. Наряду с новыми морфологическими данными это позволяет интерпретировать людей из Джебель Ирхуд как ранних представителей сапиентной эволюционной линии. Их черепа демонстрируют смесь архаичных и продвинутых признаков, причем первые преобладают в строении мозговой коробки, а вторые — в лицевой части черепа.

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version) Наука, Александр Марков, Эволоюция, Биология, Генетика, Итоги Года, Научпоп, Длиннопост

По-видимому, после разделения предков сапиенсов и неандертальцев в обеих линиях («нашей» и неандертальской) эволюционные изменения сначала затрагивали лицевой скелет, а форма мозговой коробки менялась позже. Новые данные показывают, что процесс эволюционного становления нашего вида не был приурочен только к Восточной Африке, а захватывал обширные территории Африканского континента.


Подробности: https://elementy.ru/novosti_nauki/433030/Lyudi_iz_Dzhebel_Ir...

3. Новые результаты 30-летнего эксперимента Ричарда Ленски

Долгосрочный эволюционный эксперимент на бактериях Escherichia coli, продолжающийся уже почти 30 лет, дал новые неожиданные результаты. Секвенирование (т.е. прочтение) ДНК бактерий из замороженной «ископаемой летописи» эксперимента показало, что за 60 000 поколений эволюция подопытных популяций не прекратилась и даже не замедлилась.

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version) Наука, Александр Марков, Эволоюция, Биология, Генетика, Итоги Года, Научпоп, Длиннопост

Как минимум в 9 популяциях из 12 произошла экологическая диверсификация: исходная монокультура подразделилась на сообщества, связанные экологическими взаимодействиями и не вытесняющие друг друга. Внутри каждой клады эволюция продолжается полным ходом, причем дальнейшие изменения направляются как предшествующей эволюционной историей, так и меняющейся экологической обстановкой.


Таким образом, эволюция «перехитрила» исследователей, надеявшихся изучить действие мутаций и отбора в ходе адаптации к стабильным условиям в предельно простой искусственной системе.

Подробнее: http://elementy.ru/novosti_nauki/433131/V_dolgosrochnom_eksp...

4. Новый вид вьюрков появился на глазах у исследователей

В ходе многолетних наблюдений за птицами на маленьком островке Дафне в Галапагосском архипелаге эволюционным биологам Питеру и Розмари Грант удалось детально задокументировать процесс появления нового вида вьюрков. Его родоначальниками стали две самки из местной популяции среднего земляного вьюрка Geospiza fortis и залетный самец большого кактусового земляного вьюрка G. conirostris с острова Эспаньола, расположенного в 100 км к юго-востоку.

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version) Наука, Александр Марков, Эволоюция, Биология, Генетика, Итоги Года, Научпоп, Длиннопост

Слева — средний земляной вьюрок Geospiza fortis, издавна проживающий на острове Дафне; в центре — большой кактусовый земляной вьюрок G. conirostris с острова Эспаньола; справа — «большая птица», представитель нового гибридного вида, возникшего на Дафне в результате скрещивания залетного самца G. conirostris с самкой G. fortis.


Их гибридные потомки скрещиваются только друг с другом. У них сформировались специфические пропорции клюва (что говорит об успешном разделе ниш с местными видами вьюрков), а также своеобразная видовая песня, что объясняет быстрое формирование репродуктивной изоляции. Новый вид процветает, несмотря на "кровосмешение": в 2010 году, через 30 лет после исходной гибридизации, на островке жило уже 36 особей.


Подробнее: http://elementy.ru/novosti_nauki/433159/Novyy_vid_darvinovyk...

5. Подтверждена важнейшая функция сна

Согласно «гипотезе синаптического гомеостаза», сон необходим животным, потому что усвоение нового опыта во время бодрствования происходит в основном за счет усиления, а не ослабления синаптической проводимости. Общее нарастание проводимости снижает работоспособность нервной системы, которая поэтому должна регулярно переходить в режим «офлайн», отключаясь от внешних сигналов. Это позволяет избирательно ослабить перевозбужденные синапсы, аккуратно отделяя при этом важную информацию от неважной.

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version) Наука, Александр Марков, Эволоюция, Биология, Генетика, Итоги Года, Научпоп, Длиннопост

Рисунок, иллюстрирующий главный вывод обеих обсуждаемых работ: во время сна происходит ослабление синапсов. Слева синапос до сна, справа - после.


Двум исследовательским коллективам из США удалось получить новые независимые подтверждения этой гипотезы. Одна работа основана на трехмерной электронной микроскопии и прямом измерении синапсов, другая — на сравнении количества рецепторов и других белков в синапсах до и после сна. Оказалось, что у мышей во сне достоверно уменьшается и размер синапсов, и количество рецепторов, ответственных за прием возбуждающих сигналов.

Комментарий: судя по всему, наши мозги во время бодрствования всё сильнее "разгоняются": проводимость активных нейронных цепей бесконтрольно растёт, а сами синапсы увеличиваются. В некотором смысле мозг, как паровой котёл, набирает мощность и давление, расходует всё больше энергии, и если вовремя не стравить пар, где-нибудь да рванёт. Собственно, этим и объясняется тот факт, что любое многоклёточное с нервной системой, от червей и жучков до ящериц и студентов, нуждается во сне.
И вот ещё аналогия: сон это "заплатка" для глобального бага "ядра" нервной системы. По мне так это самая интересная новость из подборки.

Подробнее: http://elementy.ru/novosti_nauki/432926/Dva_nezavisimykh_iss...

6. Новые данные о примитивных людях из пещеры райзинг Стар заставляют пересмотреть историю человеческого рода.

Недавно в южноафриканской пещере Райзинг Стар были найдены многочисленные кости неизвестного ранее вида примитивных людей, получившего название Homo naledi. По многим признакам H. naledi напоминает хабилисов, других ранних Homo и даже австралопитеков, что позволяло предположить весьма почтенный возраст находок. Однако датировки, полученные несколькими независимыми методами в разных лабораториях, показали, что эти люди жили всего лишь 335–236 тысяч лет назад, одновременно с гораздо более продвинутыми представителями человеческого рода.

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version) Наука, Александр Марков, Эволоюция, Биология, Генетика, Итоги Года, Научпоп, Длиннопост

Черепа австралопитеков (Au. africanus, Au. sediba) и четырех ископаемых видов Homo, включая H. naledi. Некоторые детали строения черепа, не характерные для Au. africanus и H. rudolfensis, сближают H. naledi с Au. sediba, H. habilis, H. erectus и даже с некоторыми более поздними Homo.


Также опубликованы данные о новых находках костей H. naledi, среди которых есть хорошо сохранившийся череп, в другом уголке той же пещеры. Все кости явно принадлежали людям из одной и той же популяции. Новые данные вносят существенные коррективы в сложившиеся представления об антропогенезе.


Подробнее: http://elementy.ru/novosti_nauki/433005/Novye_dannye_o_primi...

7. Геномы людей из Сунгиря рассказали о репродуктивном поведении верхнепалеолитических охотников

Сунгирь — одна из самых известных и изученных стоянок европейских верхнепалеолитических сапиенсов. Международный коллектив антропологов и палеогенетиков сообщил о прочтении полных геномов четырех индивидов из Сунгиря, живших около 34 000 лет назад: взрослого мужчины, похороненного в отдельной могиле (S1), обоих подростков из двойного захоронения (S2 и S3), а также обладателя бедренной кости (S4), фрагмент которой, заполненный красной охрой, был найден в двойной могиле рядом со скелетом S2.

Все четыре индивида принадлежали к одной популяции с эффективной численностью 200–500 человек, но при этом не являлись близкими родственниками.

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version) Наука, Александр Марков, Эволоюция, Биология, Генетика, Итоги Года, Научпоп, Длиннопост

Скульптурные реконструкции индивидов Сунгирь-1, 2 и 3, выполненные в Лаборатории антропологической реконструкции Института этнологии и антропологии РАН


Отсутствие в геномах протяженных участков полной гомозиготности говорит о том, что сунгирцы, в отличие от алтайских неандертальцев, избегали близкородственных скрещиваний, хоть и жили небольшими группами. По-видимому, социальная структура и репродуктивное поведение сунгирцев были примерно такими же, как у современных охотников-собирателей, для которых характерны частые переходы из группы в группу и избегание инцеста.


Подробнее: http://elementy.ru/novosti_nauki/433140/Genomy_lyudey_iz_Sun...

8. Гены, способствующие получению хорошего образования, отсеиваются отбором


В современных человеческих популяциях уровень полученного образования обладает высокой наследуемостью, то есть сильно зависит от генов. Выявлены десятки аллелей, влияющих на этот признак. При этом образование, как правило, отрицательно коррелирует с дарвиновской приспособленностью: образованные люди хуже размножаются. Это указывает на возможный отбор против «генов образования».

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version) Наука, Александр Марков, Эволоюция, Биология, Генетика, Итоги Года, Научпоп, Длиннопост

Фильм «Идиократия» изображает мир будущего, в котором из-за отрицательного отбора по интеллекту остались одни дураки. Исследование исландских генетиков показало, что у этой мрачной фантазии есть научные основания.


Новое исследование, основанное на данных по 110 000 исландцев, родившихся между 1910 и 1975 годами, показало, что «гены образования» действительно подвергаются отрицательному отбору. Эти аллели, многие из которых коррелируют также с повышенным интеллектом, крепким здоровьем и долгой жизнью, снижают приспособленность независимо от того, реализовал ли человек обусловленную ими склонность к получению хорошего образования.


Исследование подтвердило опасения о том, что эволюция современного человечества направлена в сторону ухудшения генетического базиса признаков, связанных с интеллектом. Социально-культурное развитие пока с лихвой компенсирует генетическую деградацию, но со временем ее последствия могут стать существенными.

Комментарий: смысл в том, что люди, умеющие рассуждать здраво и планировать свою жизнь, даже если не получают высшее образование после школы, не торопятся заводить детей. Они делают это статистически немного позже. Однако это "немного" в эволюционной перспективе выливается отставание по количеству оставленного потомства - главный показатель приспособленности.

Вообще тема довольно сложная, если хотите разобраться обязательно читайте статью и смотрите лекцию.

Подробнее: http://elementy.ru/novosti_nauki/432918/Geny_sposobstvuyushc...

9. Число мутаций у детей зависит от возраста обоих родителей


Исландские генетики провели беспрецедентное по масштабу исследование мутагенеза у современных людей, проанализировав полные геномы 1548 «троек», включающих пару родителей и их потомка. Оказалось, что каждый новорожденный получает в среднем 70 новых мутаций, которых не было у родителей, из которых 80% приносит сперматозоид, и только 20% — яйцеклетка.

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version) Наука, Александр Марков, Эволоюция, Биология, Генетика, Итоги Года, Научпоп, Длиннопост

Число людей с разным количеством новых мутаций. По горизонтальной оси — число новых мутаций, по вертикальной — число людей с таким количеством новых мутаций.


Подтвердился быстрый рост числа новых мутаций с возрастом отца: каждый год жизни отца прибавляет его потомству в среднем 1,5 мутации. Возраст матери тоже влияет на число мутаций у потомства, но не так сильно: каждый год жизни матери обходится потомству в 0,37 дополнительных мутаций. Распределение «материнских» мутаций по геному оказалось неравномерным: в нескольких участках частота их возникновения резко повышена. По-видимому, это связано с тем, что в этих участках чаще всего рвутся хромосомы в стареющих ооцитах.


Похожий паттерн распределения материнских мутаций характерен для шимпанзе и горилл, но не для орангутанов. По-видимому, мы унаследовали этот паттерн от ранних представителей больших африканских человекообразных обезьян.


Подробнее: http://elementy.ru/novosti_nauki/433114/Chislo_mutatsiy_u_de...

10. Что общего у голых землекопов и «голых обезьян»?


Голые землекопы и люди отличаются от своих родственников (соответственно, грызунов и приматов) двумя редкими особенностями: высоко развитой социальностью и долголетием.

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version) Наука, Александр Марков, Эволоюция, Биология, Генетика, Итоги Года, Научпоп, Длиннопост

Молодые голые землекопы (слева) и 30-летний патриарх — размножающийся самец (муж «царицы»). Хотя и видно, что он несколько усох с возрастом (саркопения и утрата подкожного жира — старческие признаки), он по-прежнему бодр, исправно исполняет свои супружеские обязанности и умирать вовсе не собирается.


Российские и германские биологи проанализировали факты, свидетельствующие о том, что у этих двух видов млекопитающих есть еще одна важная общая черта: ювенилизация (неотения), то есть задержка развития, ведущая к сохранению у взрослых особей ряда детских и даже эмбриональных признаков. Не исключено, что все три необычные особенности голых землекопов и «голых обезьян» — социальность, долголетие и неотения — тесно связаны между собой.

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version) Наука, Александр Марков, Эволоюция, Биология, Генетика, Итоги Года, Научпоп, Длиннопост

Череп взрослого мужчины (слева) по ряду признаков больше похож на череп детеныша шимпанзе (в центре), чем взрослого самца (справа).


Подробнее: http://elementy.ru/novosti_nauki/432949/Chto_obshchego_u_gol...

PS Помимо эволюционных итогов 2017 года, есть итоги  физические, палеоантропологические, палеонтологические, медицинские, астрологические. Если не хочется ждать, пока у меня руки до них дойдут (возможно что никогда), то всё это добро можно найти на ютуб-канале Центра "Архэ", который специализируется на выпуске видеолекций.

Показать полностью 10
748

Новости науки #5

Во-первых, спасибо @L4rever и его посту за пробуждение из спячки (в плане постов она у меня случается именно летом), а во-вторых, сегодня пробуем новый формат - меньше описания, больше новостей. Пишите в комментариях как лучше (а может и без разницы), в следующий раз учту.


На этой неделе новости просто валятся дождём, хотя у учёных по идее должен быть летний отпуск - можно предположить что у всех просто наступил дэдлайн. Конечно, выбрать десяток самых занимательных новостей из более чем 100 задача нетривиальная, наверняка что-то важное я в конечном итоге упустил. Ну а то, что выбрал, смотрим ниже:

1. Детекторы LIGO в третий раз поймали гравитационные волны


Особенность слившейся пары чёрных дыр, зарегистрированной LIGO в третий раз, заключается в том, что по крайней мере у одной чёрной дыры собственный момент вращения (спин) не совпадает по направлению с полным моментом орбитального движения пары. Всё это говорит в пользу гипотезы, что объекты, составляющие пару, образовались далеко друг от друга.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

2. Неизвестные микробы разлагают пластик в океане


Накопление пластиковых отходов в мировом океане идет в десятки раз медленнее, чем ожидается. Ученые связывают это с деятельностью пока неизвестных бактерий.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

3. Предложен способ увеличения разрешения дисплеев втрое


Физики из Флориды придумали способ размещать три пикселя на месте одного современного. При этом сама конструкция и оборудование для ее производства остаются без изменений.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

4. Ученые секвенировали ДНК египетских мумий


Анализ ДНК полутора сотен древнеегипетских мумий показал: египтяне были генетически близки жителям Леванта и Европы, а у современных жителей Египта на 8% больше ДНК представителей юга Африки, чем у древних. Причины этого ученым еще предстоит установить, а пока что они доказали, что анализ ДНК мумий, несмотря на многолетний скептицизм в этом отношении, все-таки возможен.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

5. Исследование Nike показало бесполезность компрессионной одежды


Модное у спортсменов компрессионное белье, повышающее выносливость и снижающее травматичность, может оказаться совершенно бесполезным.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

6. Полет стрекозы-киборга сняли на видео


Исследователи из Лаборатории Чарльза Старка Дрейпера опубликовали видеозапись полета стрекозы-киборга, созданной в рамках проекта DragonflEye.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

7. Молния попадает в здание: первая в мире съемка в слоу-мо


Трудно поверить, но никто до сих пор не снимал, как молния попадает в здание, на камеру с ультравысокой частотой кадров. И теперь эта лакуна заполнена.

8. Бинарные компьютеры уходят в прошлое


Ученые изобрели магнитную технологию, которая позволяет задавать четыре состояния для магнитов. Этот принцип можно использовать для создания быстрых, мощных и гораздо меньших компьютеров, чем те, которыми мы пользуемся сегодня.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

9. Создан диод из девяти атомов углерода


Испанские ученые показали, что молекулу простого органического вещества нонадиин-1,8 можно использовать как молекулярный диод. Этот самый маленький в мире диод к тому же оказался очень эффективным, и в отличие от ранее созданных молекулярных диодов он способен работать при комнатной температуре.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

10. В Голландии представили фрагмент Hyperloop


Голландский стартап и строительная компания представили в четверг испытательный фрагмент Hyperloop. Это стальная трубка, которая будет использоваться для разработки футуристической высокоскоростной транспортной системы.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

11. Недосыпание приводит к разрушению связей между нейронами


Американские учёные проводили эксперимент на подопытных мышах, чтобы проследить, как развивается под воздействием недосыпания процесс под названием нейрональный прудинг — очистка мозга от ненужных, отработавших свое синаптических связей.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

12. В Сибири нашли возможные древнейшие свидетельства одомашнивания собак


Российские исследователи из Института истории материальной культуры РАН обнаружили на острове Жохова останки собак, которые могли быть одними из первых одомашненных собак в истории человечества.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

13. Генетическое секвенирование успешно борется с онкозаболеваниями


Новый анализ показывает, что почти три четверти из 500 пациентов с прогрессирующим раком можно вылечить, используя специфическую терапию. Медицинский подход основан на результатах анализа генетики опухолей.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

14. Учеными Китая разработана искусственная кожа с тактильным восприятием


Китайская команда создала коже-подобный трибоэлектрический наногенератор (STENG). Эта прозрачная пленка, что выделяет электричество в зависимости от сжатия, и обладает мультисенсорностью и высоким разрешением определения касаний.

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост

15. БОНУС: подборка подборок


Подборки новостей в интернете как ни странно делаю не только я, этим занимаются ещё и специализированные сайты:


- Подборка от портала "Биомолекула" за первую неделю июня - скопления РНК как причина нейродегенерации, механизмы влюблённости у моногамных полёвок, роль бактерий влагалища в профилактике ВИЧ

(недавно портал обзавёлся официальным представителем на пикабу под ником @Biomolecula, с чем его и всех нас официально поздравляю)


- Видео новости высоких технологий от портала Hi-news.ru - о российском самолете МС-21, беспилотном электробусе «Матрёшка» и многом другом


- Подборка портала "Наука и жизнь" - Десять видов, которые удивили мир в 2016 году

Новости науки #5 Наука, Техника, Технологии, Биология, Генетика, Физика, Космос, Гифка, Видео, Длиннопост
Показать полностью 13 1
626

Эволюционное наследие #3

От рыб нам много чего "досталось" - планы строения головы, конечностей и гены, которые всем этим безобразием управляют (об этом написано в первых двух постах: 1 и 2). Но есть нечто более глубокое и более общее, что объединяет вообще всех многоклеточных существ - это план развития тела.


Часть 1. Эмбрионы

Эволюционное наследие #3 Наука, Биология, Эволюция, Теория эволюции, Онтогенез, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Длиннопост

Эмбрионы позвоночных до определённого момента выглядят строго одинаково. На картинке ниже первые три недели после зачатия: из одной клетки наш организм превращается в сферу из клеток, а затем в две трубки, одна внутри другой.

Эволюционное наследие #3 Наука, Биология, Эволюция, Теория эволюции, Онтогенез, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Длиннопост

Так же обстоит ситуация и с отдельными органами - разные конечности, как птичьи крылья и лягушачьи лапки, на ранних стадиях развития устроены очень похоже.


Вообще, эмбрионы разных видов отнюдь не во всем одинаковы, но между ними есть черты глубокого сходства. У эмбрионов всех позвоночных имеются жаберные дуги и хорда, и все они на определенном этапе развития оказываются устроены примерно так:

Эволюционное наследие #3 Наука, Биология, Эволюция, Теория эволюции, Онтогенез, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Длиннопост

И, что особенно важно, даже эмбрионы таких разных организмов, как рыбы и люди, обладают одними и теми же тремя слоями, открытыми в 19 веке Пандером и Бэром. Названия этих трех важнейших слоев (зародышевых листков) соответствуют их положению: наружный слой называют эктодермой, внутренний — энтодермой, а средний, расположенный между ними, — мезодермой. Из эктодермы образуются наши покровы (то есть кожа) и нервная система. Из энтодермы (внутреннего слоя) развиваются органы пищеварительного тракта и связанные с ним железы.


Средний слой (мезодерма) формирует многочисленные ткани, расположенные между пищеварительным трактом и кожей, в том числе скелет и мускулатуру. Не только у человека, но и у лосося, курицы, лягушки, мыши все органы развиваются из эктодермы, энтодермы и мезодермы.


Результаты подобных сравнений подталкивают нас к новым фундаментальным вопросам. Как получается, что эмбрион «знает», где нужно сформировать голову, а где анус? Какие механизмы управляют развитием и позволяют клеткам и тканям эмбриона развиваться в сложное многоклеточное тело?

Часть 2. Чудеса развития


В 20-х годах ХХ века Хильда Мангольд, аспирантка в лаборатории, взяла у эмбриона тритона небольшой участок ткани и пересадила другому эмбриону. Но не просто участок, а из области, где перемещались и образовывали складки клетки, из которых должны были образоваться зародышевые листки. Результат этого эксперимента принес приятный сюрприз.
Пересаженный участок ткани привел к образованию целого нового тела, наделенного спиной, позвоночником, брюхом и даже головой.

Эволюционное наследие #3 Наука, Биология, Эволюция, Теория эволюции, Онтогенез, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Длиннопост
Эволюционное наследие #3 Наука, Биология, Эволюция, Теория эволюции, Онтогенез, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Длиннопост

Почему все это так важно? Хильда Мангольд открыла небольшой участок ткани, который заставлял другие клетки сформировать целое тело, обладающее нормальным планом строения. Крошечный, но необычайно важный участок ткани, ответственный за такой характер развития, назвали организатором.


Самое удивительное, что участок ткани с организатором не обязательно брать из эмбриона того же вида. Вид тритона может быть другой - на внешний вид сформировавшейся половинки это не повлияет, она будет точной копией эмбриона, которому произвели имплантацию. В этом и есть главная фишка организатора: он сам не превращается в другие клетки, а лишь даёт химический сигнал, влияющий на их самоопределение.


Чтобы докопаться до самой сути работы организаторы, учёным пришлось сделать ряд важнейших открытий. Сначала, при работе с мухами-дрозофилами были открыты гены, мутации в которых приводили к радикальным перестановкам в теле мухи: нога росла там, где должен быть усик, или кроме нормальной пары крыльев была еще одна, лишняя, или не хватало некоторых сегментов тела. Очевидно, что-то здесь не давало телу развиться в соответствии с нормальным планом строения - и это, понятное дело, были мутации в определённых генах, отвечающих за развитие организма.

Эволюционное наследие #3 Наука, Биология, Эволюция, Теория эволюции, Онтогенез, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Длиннопост

В середине каждого такого гена учёные обнаружили короткую последовательность почти идентичную у всех изученных видов, её назвали Homeobox (гомеобокс), а гены, содержащие последовательности, Hox (хокс) генами.


Эту последовательность стали искать у разных других видов животных, и эти поиски принесли общий вывод, который стал настоящим сюрпризом. Оказалось, что варианты Hox-генов есть у всех многоклеточных животных.

Эти гены идут друг за другом в одной из больших хромосом дрозофилы. Причем гены, мутации в которых вызывают нарушения строения головы, идут перед теми, мутации в которых вызывают нарушения в средних отделах тела, например в сегментах, несущих крылья. В самом конце этого ряда расположены гены, отвечающие за развитие заднего конца тела. Удивительное дело: оказалось, что эти гены расположены на хромосоме в том же самом порядке, в каком расположены связанные с ними структуры тела в направлении от головы к хвосту.


У таких разных организмов, как мухи и мыши, организация тела вдоль оси, идущей от головы к хвосту, регулируется вариантами одних и тех же генов. Если так или иначе вмешаться в работу Hox-генов, мы определенным предсказуемым образом вмешаемся и в план строения тела. Если получить муху, у которой не работает или отсутствует один из генов средних сегментов, то средние сегменты ее тела не разовьются или окажутся деформированы. Если получить мышь, у которой отсутствует один из средних Hox-генов, то у такой мыши будет видоизменено строение среднего участка позвоночника.


Hox-гены также определяют пропорции наших тел, то есть размеры различных участков головы, грудной клетки и спины. Эти гены участвуют в развитии отдельных органов, конечностей, гениталий и пищеварительного тракта. Изменения этих генов меняют строение наших тел.


На картинке ниже показаны Hox-гены у мухи-дрозофилы и у человека. Организацией тела в направлении «от головы к хвосту» управляют разные Hox-гены. У мух имеется один набор из восьми таких генов, каждый из которых представлен на схеме в виде маленького прямоугольника. У людей есть четыре набора таких генов. И у мух, и у людей порядок, в котором включаются эти гены, соответствует порядку их расположения в ДНК: гены, работающие в голове, находятся на одном конце молекулы ДНК, работающие в хвосте — на другом, а те, что управляют развитием органов, расположенных посередине, и на ДНК расположены посередине.

Эволюционное наследие #3 Наука, Биология, Эволюция, Теория эволюции, Онтогенез, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Длиннопост

У разных видов имеется разное число Hox-генов. У мух и других насекомых их восемь, у мышей и других млекопитающих — тридцать девять. При этом все тридцать девять Hox-генов мыши представляют собой варианты Hox-генов мухи. Объясняется это тем, что многие из Hox-генов млекопитающих возникли в результате удвоения Hox-генов из меньшего набора - вроде того, что имеется у насекомых.


Несмотря на различия в числе этих генов, в процессе развития мыши они активируются во вполне определенном порядке, точно так же, как и в процессе развития мухи или любых других многоклеточных животных.

Эволюционное наследие #3 Наука, Биология, Эволюция, Теория эволюции, Онтогенез, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Длиннопост

Часть 3. Организатор


В начале девяностых, в ходе исследования Hox-генов, был выявлен один весьма необычный ген. Он активировался в том самом участке организма эмбриона, где расположен организатор, и действовал именно на том этапе развития, на котором проявляется эффект организатора. Определённо это был легендарный участок-организатор, и внутри этого участка работал ген, который, похоже, им управлял или по крайней мере был связан с его действием в процессе развития эмбриона.


После этого во многих разных лабораториях стали находить гены, связанные с организатором, один из которых назвали Noggin. Этот ген делал в точности то, что должен делать ген организатора. Когда учёные взяли немного продукта этого гена и ввели его в определенный участок тела развивающегося эмбриона, эффект был точно таким же, как от пересадки организатора. Тело развившегося эмбриона обладало удвоенной продольной осью и двумя головами.


Новейшие методы позволяют нам наблюдать, как в клетке одновременно работают тысячи разных генов. Эти методы вместе с новыми компьютерными технологиями, дающими нам возможность разбираться в функциях конкретных генов, обладают огромным потенциалом для выяснения того, как гены обеспечивают формирование клеток, тканей и тел.


Выяснение этих сложных взаимодействий между батареями генов проливает свет на механизмы, благодаря которым формируются наши тела. Работа гена Noggin - прекрасный тому пример. Продукт этого гена сам по себе не указывает ни одной клетке, где она должна располагаться на оси, идущей от спины к брюху. Этот ген действует лишь в унисон с множеством других генов. Их совместная работа и определяет положение клеток.


Ещё один ген, BMP-4, представляет собой «брюшной» ген. Он включается в клетках, из которых развиваются структуры, расположенные на брюшной стороне тела. Для развития зародыша очень важно взаимодействие между генами BMP-4 и Noggin. В тех клетках, где активен Noggin, BMP-4 не может выполнять свою работу. В итоге получается, что ген Noggin не столько говорит клеткам, что им нужно стать «клетками спинной стороны тела», сколько выключает сигнал, который сделал бы их клетками брюшной стороны. Такого рода отношения, включение и выключение, и лежат в основе всех процессов развития живых организмов.

Эволюционное наследие #3 Наука, Биология, Эволюция, Теория эволюции, Онтогенез, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Длиннопост

Часть 4. Небольшой итог


Все животные и похожи друг на друга, и отличаются друг от друга. Подобно тому как рецепт пирога передается из поколения в поколение, на каждом этапе изменяясь и совершенствуясь, так же и рецепт построения наших тел передавался из поколения в поколение - и изменялся в течение многих миллионов лет. Может быть, мы и не похожи на примитивных актиний и медуз, но рецепт, по которому формируется наше тело, представляет собой лишь более замысловатую версию того рецепта, по которому формируются их тела.

Эволюционное наследие #3 Наука, Биология, Эволюция, Теория эволюции, Онтогенез, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Длиннопост

Убедительные свидетельства существования общего для всех животных генетического рецепта развития можно получить, используя вместо генов одних организмов гены других. Что произойдет, если мы заменим один из генов «бодибилдинга» (то есть построения тела) существа, тело которого организовано примерно так же сложно, как наше, на соответствующий ген актинии?

Эволюционное наследие #3 Наука, Биология, Эволюция, Теория эволюции, Онтогенез, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Длиннопост

Вспомним ген Noggin, который у лягушек, мышей и людей включается в местах, где образуются структуры спины. Введем дополнительную порцию продукта этого гена в икринку лягушки, и у этой лягушки сформируются дополнительные спинные структуры, иногда даже дополнительная голова. В эмбрионах актиний разновидность гена Noggin тоже включается на определенном этапе развития в клетках одного из концов директивной оси.


Проведем принципиально важный эксперимент: возьмем продукт гена Noggin актинии и введем его в эмбрион лягушки. Результат? Лягушка с дополнительными спинными структурами, примерно такая же, как в опыте с введением в эмбрион лягушки продукта собственного гена Noggin.

На этом тему строения тела можно смело закрывать. В следующих главах осталось рассмотреть такие интересные моменты как зрение, обоняние, слух, икоту, геморрой и паховые грыжи.


PS Собственно этот текст и все следующие основаны на книге Нила Шубина "Внутренняя рыба". Всем, кому понравилась данная тема, очень советую либо подписаться на сообщество "Наука", либо вообще не ждать моих постов, которые представляют собой скромные выжимки отдельных глав, а прочитать книгу целиком.

Эволюционное наследие #3 Наука, Биология, Эволюция, Теория эволюции, Онтогенез, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Длиннопост
Показать полностью 11
382

О мутантах среди нас

Благодаря Голливуду при слове "мутанты" большинство людей вспоминают героев комиксов

О мутантах среди нас Наука, Биология, Генетика, Мутация, Мутант, ДНК, Гены, Моё, Длиннопост

Или же кунсткамеру с заспиртованными младенцами и волосатых людей

О мутантах среди нас Наука, Биология, Генетика, Мутация, Мутант, ДНК, Гены, Моё, Длиннопост

Сегодня мы поговорим не о киношных, а о настоящих мутантах с точки зрения биологии и попробуем разобраться, как часто они встречаются среди нас.


Итак, мутант это биологический организм, отличающийся от исходного типа каким-либо наследственным отклонением, возникшим в результате мутации.


Так уж получилось, что слово мутация в обиходе имеет негативный смысл и подразумевает болезнь и уродство. Однако с точки зрения генетики это всего лишь отличие генетического кода организма от кода его родителя или родителей. Выглядит оно примерно так:

О мутантах среди нас Наука, Биология, Генетика, Мутация, Мутант, ДНК, Гены, Моё, Длиннопост

На картинке один нуклеотид заменятся другим - самый типичный вид мутации, который называют однонуклеотидной заменой. Есть и другие виды мутаций типа вставок, перестановок, дупликаций, или хромосомных мутаций, приводящих к серьёзным отклонениям (синдром Дауна итд), но они встречаются гораздо реже замен. А какие могут быть последствия однонуклеотидных замен с точки зрения генетического кода?


Ну, сначала можно взглянуть на саму последовательность нуклеотидов:

О мутантах среди нас Наука, Биология, Генетика, Мутация, Мутант, ДНК, Гены, Моё, Длиннопост

Пока что это ничего нам не даёт - видно только, что изменилась одна буква-нуклеотид. Для полноты картины придётся расшифровать генетический год, в котором "словами" являются кодоны - участки из 3 нуклеотидов, отвечающие за строительный кирпичик всего живого - аминокислоту. Тогда мы увидим всю цепочку - замена буквы влияет на анимокислотный состав белка. Состав белка в свою очередь влияет на его структуру (как говорят биологи - укладку) и, как следствие, на химические и физические свойства.


На картинке этот принцип показан максимально наглядно (Сер, Лей, Асп, Гис это аминокислоты серин, лейцин, аспарагин, гистидин, те самые строительные кирпичики белков):

О мутантах среди нас Наука, Биология, Генетика, Мутация, Мутант, ДНК, Гены, Моё, Длиннопост

Белки выполняют в организме огромный спектр функций, это и транспортные единицы, и ферменты, и стройматериал. Замечательный пример белка - гемоглобин, который отвечает за перенос кислорода:

О мутантах среди нас Наука, Биология, Генетика, Мутация, Мутант, ДНК, Гены, Моё, Длиннопост

Теперь рассмотрим условную мутацию - однонуклеотидную замену, произошедшую в человеческой ДНК. Тут есть несколько вариантов, какой эффект она может произвести на организм в зависимости от её местонахождения:


1. Мутация произошла в некодирующей части ДНК


Для понимания дальнейшего текста важно знать, что большая часть ДНК человека и вообще эукариот состоит из участков, которые не никак не участвуют в синтезе белка, причём некоторые из них могут "сидеть" прям внутри гена (так называемые интроны).


Последние исследования показали, что эти участки выполняют кое-какие биохимические функции, но именно при непосредственном синтезе белка они отбрасываются как ненужные (на картинке интроны показаны серым цветом).

О мутантах среди нас Наука, Биология, Генетика, Мутация, Мутант, ДНК, Гены, Моё, Длиннопост

Можно с высокой долей вероятности утверждать, что мутация произошедшая в некодирующей части на наследственные свойства организма не повлияет.


2. Мутация произошла в кодирующей части ДНК.


Казалось бы мутация, происходящая в кодирующей части ДНК должна приводить к определённым изменениям. Однако тут есть один очень интересный нюанс, который станет понятен если взглянуть на таблицу генетического кода:

О мутантах среди нас Наука, Биология, Генетика, Мутация, Мутант, ДНК, Гены, Моё, Длиннопост

Мы увидим, что код избыточен - то есть разные сочетания нуклеотидов читаются "одинаково". Например, аминокислота (т.е. строительный кирпичик белков) валин это и GUU, и GUC, и GUA, и GUG.


Так вот, мутация, которая не приводит к замене аминокислоты (GUU изменилось на GUA), называется синонимичной и вообще никак не влияет на организм. Многие очень важные белки у разных видов млекопитающих могут быть абсолютно одинаковыми (это значит что любое их изменение привело к печальным последствиям для организма), но при этом иметь в генетическом коде множество синонимичных замен, и это абсолютно нормально и абсолютно нормально себя чувствовать.


Ну и самый важный для нашего повествования расклад - когда мутация приводит к замене аминокислоты. И здесь тоже не всё так однозначно. Посмотрим на ту же самую молекулу гемоглобина:

О мутантах среди нас Наука, Биология, Генетика, Мутация, Мутант, ДНК, Гены, Моё, Длиннопост

Отдельные её участки различаются по важности. Те, которые отвечают за присоединение кислорода и взаимодействие с клетками самые важные (именно поэтому они одинаковые у всех животных - другие варианты просто отбраковывались естественным отбором). Далее есть участки, которые отвечают за устойчивость молекулы, её взаимодействие с водой, и прочее прочее. Соответственно, мутация в генах гемоглобина не всегда приведёт к смерти зародыша или какой-либо болезни (хотя чаще всего приведёт). Она может быть слабовредной или нейтральной, и тогда её носитель будет с виду обычным человеком.


Ну вот, вроде мы разобрались с мутациями (кстати очень поверхностно - просто сейчас у меня немного другая цель). Теперь можно подобраться к самой важной части, а именно к мутантам среди нас.


Тут работает довольно простая математика: частота мутаций у человека (и она примерно одинакова для всех млекопитающих) примерно равна 1/100 000 000 на нуклеотид за поколение. Поскольку геном человека длиной в 3 000 000 000 (три миллиарда) и у каждого из нас два генотипа, 1/100 000 000 на букву за поколение означает примерно 60 новых мутаций на новорожденного.

О мутантах среди нас Наука, Биология, Генетика, Мутация, Мутант, ДНК, Гены, Моё, Длиннопост

Эти новые мутации, уникальные для данного сперматозоида или яйцеклетки, были приобретены в то время, пока эти клетки находились в гонадах (органах, продуцирующих половые клетки) родителей.


"Вклад" родителей при этом не одинаков, так как мужчины передают вновь возникшие мутации гораздо чаще, чем женщины. Это означает, что в половых клетках мужчин мутации возникают чаще, чем в половых клетках женщин. Сейчас это не кажется удивительным. Мы понимаем, что у девочки от зиготы до зиготы проходит примерно тридцать клеточных делений. В зародышевом пути девочки, когда она еще эмбрион, у нее уже сформированы все яйцеклетки. Мужчины же продуцируют сперму всю жизнь. Поэтому статистически самый важный фактор, который влияет на количество мутаций у потомства - это возраст отца.


Но вернёмся к цифрам. Итак, 60 мутаций сначала кажутся огромной цифрой, но мы уже знаем, что мутации могут во-первых происходить в несмысловой части генома, во-вторых приводить к синонимичным заменам без последствий для организма, и в третьих быть нейтральными (или совсем немного вредными).


Так вот, статистика утверждает, что из этих 60 мутаций около четырех являются значимыми, то есть меняют аминокислоты в белках. И из этих четырех меняющих смысл мутаций примерно три окажутся вредоносными. Или, выражаясь точнее, они окажут влияние на окончательный репродуктивный успех организма.


Казалось бы 3 мутации это не слишком много, однако мы не учли ещё один важный момент. Дело в том, что каждый из нас отягощен не только своим собственным уникальным набором вредных мутаций, но должен справляться с тем, что мы унаследовали от родителей, а они - от своих родителей и так далее.

О мутантах среди нас Наука, Биология, Генетика, Мутация, Мутант, ДНК, Гены, Моё, Длиннопост

Каков общий груз мутаций, испытываемый в среднем человеком? Продолжительность периода времени, в течение которого данная мутация будет передаваться от одного поколения к другому, зависит от тяжести ее воздействия на организм. Если предположить, что средняя мутация оказывает лишь незначительный вредоносный эффект на репродуктивный успех и поэтому сохраняется в течение сотен поколений (по настоящему вредная мутация была бы ранее отсеяна естественным отбором), то оценка в три новых мутации на поколение приведет нас к довольно-таки печальному выводу, что любое вновь зачатое человеческое существо в среднем несет в себе триста мутаций, которые в той или иной степени ухудшают его здоровье.


Получается, ни один из нас полностью не свободен от этой мутационной бури - однако и не все мы в равной степени подвержены ее воздействию. Некоторые из нас рождаются с необычно большим числом умеренно вредных мутаций, тогда как у других их довольно мало.


Так кто же в таком случае они такие - мутанты? Ответ после всего написанного довольно очевиден: по определению мы все мутанты, но некоторые из нас в большей степени, чем другие.



PS Пост написан по мотивам книги "Мутанты" Арман Мари Леруа (сслылка на описание)

О мутантах среди нас Наука, Биология, Генетика, Мутация, Мутант, ДНК, Гены, Моё, Длиннопост
Показать полностью 10
318

Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца

Часть 1. Улики


Вообще изучение путей происхождения жизни чем-то напоминает детективную работу, ведь все следы древних молекул полностью уничтожены за миллиарды прошедших лет, а значит объект изучения отсутствует. И, по сути, у современных учёных на руках лишь "улики", из которых я условно выделю три.


Первая "улика" это молодые планетарные системы, состоящие из космической пыли, которая осталась после смерти звёзд. Благодаря огромным телескопам, мы можем определить их количественный и качественный состав за счёт спектрального анализа - и провести параллели с нашей планетарной системой, какой она была 4 миллиарда лет назад.

Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца Наука, Биология, Происхождение жизни, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

Таким методом мы узнали, что космическая пыль состоит в основном из 4-х химических элементов, являющихся основой жизни - это водород, углерод, кислород и азот. Причём на самой планете основные элементы это железо, кремний и кислород - такая вот интересная (не)состыковочка.

Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца Наука, Биология, Происхождение жизни, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

Вторая "улика" это геологические данные. Они позволили выяснить состав и условия окружающей среды древней Земли: примерную температуру, состав океанов и атмосферы. Благодаря анализу древних пород, мы узнали, что наша планета когда-то была богата фосфором, без которого невозможно образование ДНК и РНК.

Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца Наука, Биология, Происхождение жизни, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

На данный момент весь фосфор Земли находится в связанном состоянии в составе минералов, поэтому если жизнь вдруг "попробует" зародиться, это окажется большой проблемой. Однако раньше фосфора было много, и за это надо сказать спасибо кометным дождям, которые нынче (и к большому счастью для нас) не идут.


Ну а третья улика это сама жизнь. Пусть она и прошла чудовищно длинный путь от первых самокопирующихся молкул, некоторые её элементы несут отпечаток той самой протожизни. Это не только генетический код, но и химический состав древнейших белков и РНК.


Собственно, этот самый химический состав и подарил учёным важнейшие данные для анализа - все базовые соединения оказались богаты определённым металлом, а именно цинком :

Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца Наука, Биология, Происхождение жизни, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

А на Земле, даже на современной, есть место, где цинк играет определяющую роль в химический реакциях - это подводные термальные источники под названием "белые курильщики".

Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца Наука, Биология, Происхождение жизни, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост
Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца Наука, Биология, Происхождение жизни, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

Минералы, слагающие эти "деревья", пронизаны сетью пор и каналов, и идеально соотвествуют условиям, в которых первым молекулам было бы комфортно взаимодействовать в мельчайших порах, которые выполняли бы роль пробирок.


Однако со временем стало понятно, что водная среда ставит серьёзные ограничения на ход химических реакций, не давая образовываться сложным химическим соединениям. Такой вот парадокс - без воды жизнь не могла появиться, но когда её слишком много, тоже плохо. Получается, надо было искать какие-то особые условия, и учёные без устали ставили и ставили эксперименты, пытаясь найти заветный химический путь.


И данная проблема была актуальна вплоть до последнего десятилетия, пока учёные не достали из закромов ультрафиолетовую лампу.

2. Нуклеотиды и солнце


Напомню, нуклеотиды это не самые молекулы, которые отвечают за хранение информации в ДНК:

Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца Наука, Биология, Происхождение жизни, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

Их всего 4 - Цитозин, Гуанин, Аденин, Тимин (в РНК вместо тимина урацил, но не суть важно), и они связываются парами, образуя ту самую спираль ДНК. Так вот, в 2011 году учёные смогли создать ДНК на основе 6-ти нуклеотидов - они просто синтезировали ещё два (естественно стыкующихся друг с другом) нуклеотида и включили их в существующую цепь. В результате испытаний выяснилось, что эти искусственные звенья хорошо встраиваются в ДНК и РНК обычными природными ферментами, и вообще прекрасно себя чувствуют (видимо потому что мясо не едят).

Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца Наука, Биология, Происхождение жизни, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

Какой из этого следует вывод? Видимо такой, что в качестве нуклеотидов могут быть любые схожие соединения, умеющие образовывать пары - значит наши 4 нуклеотида были отобраны природой по неким ранее неизвестным признакам. Ииииии после множества тестов этот признак отбора был определён: им оказалась устойчивость к ультрафиолету. Природные нуклеотиды, используемые в ДНК и РНК, намного успешнее своих аналогов противостояли жёсткой солнечной радиации. Они настолько круты, что даже защищали саму цепочку ДНК от разрушения.


Тут вывод настолько очевиден, что чуть ли не банален - это означает, что отбор нуклеотидов производился на солнечном свету, то есть на поверхности планеты. Теперь у нас три основных критерия для колыбели жизни:

- наличие определённых металлов в концентрациях, превышающих фоновые (цинк, кобальт, марганец),

- наличие фосфора, без которого цепочки ДНК и РНК не возникли бы

- солнечный ультрафиолет,

- наличие воды, но в меру.


Такому набору условий чётко отвечает только горячие источники вблизи вулканов, а именно так называемые грязевые котлы, или фесселиты.

Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца Наука, Биология, Происхождение жизни, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

Они обогащены именно теми элементами, которые накапливают все современные клетки (это общее, а следовательно древнее свойство): калием, фосфором, азотом и микроэлементами: цинком, марганцем, молибденом и бором (в следующих постах мы увидим, что молибден и бор очень важны для появления РНК).


Натрия в них немного, и соотношение калий/натрий получается близким к внутриклеточной среде (об этом рассказывалось в предыдущих постах). Правда, современные грязевые котлы содержат много серной кислоты, которая получается при реакции сероводорода с кислородом воздуха, и практически необитаемы. Но в древние эпохи, когда кислорода в атмосфере еще не было, грязевые котлы должны были иметь нейтральную среду и быть пригодными для жизни.

Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца Наука, Биология, Происхождение жизни, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

А при ближайшем рассмотрении этих котлов оказалось, что они предоставляют почти всё необходимое для зарождения жизни:

• среду, обогащенную калием, фосфором и необходимыми микроэлементами;

• местообитание со встроенным источником тепла, с практически постоянными условиями независимо от капризов погоды;

• пористые минеральные осадки, работающие в качестве катализаторов и предоставляющие огромное количество раздельных микроотсеков для обитания доклеточных форм жизни;

• испаряющиеся лужи, в которых могут накапливаться органические вещества и благодаря высокой концентрации солей и формамида может идти образование цепочек РНК и белков,


Никакие другие местообитания не обладают сразу всеми этими достоинствами. Например, в «курильщиках» нет обогащения калием и фосфором, нет ультрафиолета и нет накопления веществ в испаряющихся лужах. Так что грязевые котлы наземных геотермальных полей на сегодня представляются самым вероятным местом появления жизни.


продолжение следует...

...


PS Напоминаю, что все посты серии основаны на прекрасной книге М. Никитина Происхождение жизни. От туманности до клетки". (да, я пишу это в каждом посте и буду писать дальше, ибо книга огонь)

Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца Наука, Биология, Происхождение жизни, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

Ещё учтите, что в посте исходные главы книги сокращены процентов на 80, а также не включены всякие сложные схемы и уравнения химических реакций, типа таких:

Происхождение жизни #5. Скрытая роль солнца Наука, Биология, Происхождение жизни, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

Я это к тому, что в первоисточнике аргументация намного шире и подробнее, чем в моём поверхностном конспекте. В общем, советую всем читать книгу, а не ждать моих попыток переложить её на доступный язык с сопутствующей потерей многих нюансов. Книга конечно получилась очень и очень хардкорная, но общие концепции, написанные в ней, может понять любой человек, помнящий школьный курс химии и биологии (и немного физики с астрономией).


Ну и ссылка на предыдущие посты для заинтересовавшихся: 1, 2, 3, 4. И заранее извиняюсь за повторения, хочется чтобы каждый пост был цельным по повествованию, а не выглядел оторванным и незавершённым куском.

Показать полностью 10
1133

Почему теория эволюции не становится законом

Тут дело в чём. Практически в каждом посте о теории эволюции народ оставляет примерно одинаковые комментарии типа "эволюция это всего лишь теория". Из этих комментариев можно целую подборку составить, ну а я для поста выбрал только самые свежие:

Почему теория эволюции не становится законом Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Гифка, Длиннопост
Почему теория эволюции не становится законом Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Гифка, Длиннопост

В общем-то привычно видеть такие комментарии у противников научного подхода, однако, как показывает опыт, так думают и те, кто "в теме":

Почему теория эволюции не становится законом Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Гифка, Длиннопост

У меня нет на руках статистики, однако есть подозрение, что большинство людей мыслит в тот же ключе. Тем не менее, это заблуждение - теория не просто предположение, и она никогда не становится фактом и не превращается в закон.


Собственно, как раз на примере теории эволюции я хочу показать, где тут собака зарыта.


Сначала небольшая историческая справка. Опять же, большинство уверены, что эволюцию открыл Дарвин. Но в действительности о существовании эволюции (т.е. изменении видов со временем) видов учёные догадались задолго до него - учёные видели окаменелости, занимались селекцией, замечали общее в строении разных организмов. Например, Эразм Дрвин (см. картинку), дед Чарльза, предполагал наличие общего предка у всех теплокровных.

Почему теория эволюции не становится законом Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Гифка, Длиннопост

Известный всем по школьной программе Ламарк объяснял эволюцию стремлением организмов подстраиваться под условия окружающей среды:

Почему теория эволюции не становится законом Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Гифка, Длиннопост

А Чарльз Дарвин (и одновременно с ним Альфред Уоллес, который оказался чуть менее расторопным и потому остался за бортом истории) отличился именно тем, что предположил существование естественного отбора, благодаря которому выживает наиболее приспособленный, что вкупе с изменчивостью приводит к биологической эволюции.


Заметьте, что выживает именно приспособленный, а не сильнейший - можно быть чудовищным зверем, побеждающим всех и вся, но при этом оставить меньше потомства, чем неагрессивный представитель того же вида. А приспособленность, и это тоже для многих окажется сюрпризом, выражается в количестве копий собственных генов, перешедших в следующее поколение.


Так вот, друзья. Эволюция это подтверждённый со всех сторон факт - виды меняются, и сообщают нам об этом своими окаменелостями, морфологическими признаками, генами и прочим. Наиболее наглядный пример - эволюция кита, представленная прекрасно сохранившимися скелетами:

Почему теория эволюции не становится законом Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Гифка, Длиннопост

Ну а генетика подсказала, что наиболее близким родственником кита является гиппопотам, у которого к слову тоже проявилась "тяга" к воде.


Таких примеров тысячи - чего стоят недавно найденные древние камбалы с не до конца перелезшим глазом на одной из сторон. Глаз практически на грани, но ещё смотрит в дно:

Почему теория эволюции не становится законом Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Гифка, Длиннопост

Однако пост не о доказательствах эволюции, а о теории эволюции. И если мы заглянем в словари, или на любимую всеми википедию, то найдём примерно такое определение:

Научная теория - это высшая форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях исследуемой области действительности.

Говоря простым языком, теория - это всё, что мы знаем о каком-либо явлении, совокупность всех знаний, наработок, фактов, гипотез итд. Очень удобно не писать каждый раз "всё, что мы знаем о тектонике плит", а выражаться просто и кратко - теория тектоники плит. То бишь все наши знания, наблюдения и предположения о строении и свойствах этих самых литосферных плит.

Почему теория эволюции не становится законом Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Гифка, Длиннопост

Этим научная теория отличается от бытового значения слова "теория," которое сводится к простому предположению типа "у меня есть теория что сосед сверху тырит пепельницы".


Большинство людей другого значения и не знает, ведь, строго говоря, теория есть научный термин и знать его каждый человек не обязан. Поэтому меня одинаково коробит как от выражения "всего лишь теория", так и от наездов типа "ну ты лох, не знаешь что такое научная теория".


(ну ладно, не совсем одинаково, в первом случае всё-таки сильнее)


Если же заглянуть на rationalwiki, то там можно найти такой текст:

Теории — это главная цель науки, и объяснениям не может быть присвоен более высокий "статус" (неверным является убеждение, что "теории" со временем становятся "законами").

Таким образом, верная теория ни во что не превращается, а остаётся теорией.


И ещё важный момент:

Развитие теорий является ключевым признаком научного метода, поскольку они используются для формулировки предсказаний; если предсказания неверны, то теория пересматривается.

Важнейшая функция теорий - давать проверяемые предсказания. И в этом плане к теории эволюции нет претензий - за всю историю науки на её основе выдвинуто множество предположений, которые в последующем подтверждались (люди за такое даже нобелевские премии получали), а это самый главный критерий верности теории.


Поэтому когда кто-нибудь всплывает в комментариях с очередной опровергающей "теорией", надо поинтересоваться, какие проверяемые предсказания она даёт. Если предсказаний нет - это что угодно, но не теория (впрочем бывают случаи, когда теория даёт кучу предсказаний, но проверить их на текущем этапе развитии техники невозможно - см. струнная теория).


...


Ну и в конце некое подобие итогов. Практическая ценность данного поста наверно не слишком велика, типа текст о науке в науке. Да и вряд ли в вашей жизни наступит подходящий момент, когда можно будет сказать что теория это вам не просто теория, а ТЕОРИЯ. Но если для вас написанное стало чем-то неожиданным, попробуйте взглянуть на теорию эволюции с позиции новых знаний, возможно получится что-то для себя переосмыслить.

Показать полностью 5
504

Эволюционное наследие #2

В первой части речь шла о конечностях и зубах, однако у человека ещё масса органов и частей тела с древней эволюционной историей. И в общем-то совсем не удивительно, что самые интересные с этой точки зрения объекты находятся в голове. Конечно, там есть сложнейший мозг, историю которого можно разобрать буквально от червяка до млекопитающих - тут мы увидим стабильное и постепенное усложнение, что конечно показательно (особенно у челокека), но никаких сюрпризов на этом пути мы не встретим.

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост

Тем не менее отдельные элементы нашей головы во-первых удивят своим несовершенством, а во-вторых кривой дорожкой выведут к эволюционным причинам такого безобразия.

Люди, далёкие от анатомии возможно сильно удивятся, когда узнают что у всех позвоночных черепа сделаны по одной и той же общей схеме:

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост

Наш череп состоит из трех основных частей: «плит», «блоков» и «прутьев». Плиты закрывают собой наш мозг. Эти довольно крупные плиты соединены друг с другом как детали пазла и составляют значительную часть черепа. У новорожденных они отделены друг от друга, но по мере роста ребенка его кости увеличиваются и к двухлетнему возрасту полностью срастаются.


Другая часть нашего черепа располагается под мозгом, образуя платформу, которая его поддерживает. Кости этой платформы напоминают причудливые блоки, через которые проходит множество нервов и сосудов. Кости третьего типа — это наши челюсти. Кроме того, косточки этого типа есть у нас во внутреннем ухе и в горле. В начале развития они напоминают прутья, которые постепенно меняют форму и по-разному разрастаются, впоследствии помогая нам жевать, слышать и глотать.


К костям и органам головы прикреплены мышцы, позволяющие нам жевать и говорить, а также двигать глазами и всей головой. К этим мышцам ведут двенадцать пар нервов, каждый из которых проходит определенным путем от мозга к тому или иному участку головы. Это и есть пресловутые черепно-мозговые нервы, внушающие ужас студентам.

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост

Все, что с ними связано, казалось совершенной бессмыслицей. Например, и от тройничного, и от лицевого нервов отходят маленькие ответвления, ведущие к мышцам, расположенным в глубине наших ушей. Почему два разных нерва, которые иннервируют совершенно разные участки лица и челюсти, посылают ответвления к мышцам уха, лежащим по соседству друг с другом?


Еще больше сбивает с толку то, что тройничный и лицевой нервы едва не перекрещиваются, посылая ветви в разные участки нашего лица и челюстей. Почему? Зачем? Функции этих нервов кажутся избыточными, пути — бесцельно запутанными, в их строении не видно ни логики, ни смысла, и совсем уже непонятно, почему те или иные их участки соответствуют тем или иным плитам, блокам и прутьям, из которых состоит наш череп.


Извращённую логику подобной схемы можно понять, только обратив взор к началу начал - развивающемуся эмбриону.

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост

На 13 этапе развития голова эмбриона (см. картинку) напоминает по форме крупную каплю. В основании этой капли находится ключ к разгадке многих фундаментальных особенностей строения нашей головы.

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост

Вокруг той области, которая станет нашим горлом, развиваются четыре небольших утолщения. Снаружи каждое такое утолщение выглядит скромно - как простое вздутие, отделенное от следующего такого же вздутия небольшой бороздкой. Но, проследив то, что происходит внутри этих вздутий и бороздок, можно увидеть порядок и красоту в строении нашей головы - в том числе и в строении тройничного и лицевого нервов.


Эти утолщения называют дугами. Некоторые из клеток, расположенных внутри этих дуг, дадут начало костной ткани, некоторые - мышцам и кровеносным сосудам. Если проследить, какие структуры взрослого организма возникнут из тех или иных клеток дуги, в устройстве нашей головы все встанет на свои места.

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост

Эта схема немного проясняет картину, однако она не раскрывает смысла распределения "работы" между дугами. Поэтому мы воспользуемся обычным в таких случаях приёмом и рассмотрим какое-нибудь существующее животное, сохранившее в себе первоначальную схему нервов черепа. В данном случае на эту роль как нельзя лучше подходит акула.

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост

У рыбьих эмбрионов имеются такие же вздутия и углубления, но у них, в отличие от нас, эти углубления в конечном итоге становятся сквозными прорезями, по которым вода проходит через жабры. У нас же эти углубления в норме запечатываются и не прорезают стенку тела насквозь.


В аномальных случаях жаберная щель зародыша может оставаться открытой, образуя карман или кисту. Например, так называемая жаберная киста представляет собой доброкачественный, заполненный жидкостью карман внутри шеи человека. Этот карман образуется от того, что у зародыша не закрывается третья или четвертая жаберная щель. В редких случаях младенцы появляются на свет с рудиментами хрящей древней жаберной дуги — небольшими похожими на прут хрящами, составлявшими у наших предков скелет третьей жаберной дуги.


В этих случаях хирургам приходится удалять из человеческого организма древнюю рыбу, которая, к сожалению, вернулась и напала на своего потомка.

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост

Рассмотрим развитие первой дуги человека и акулы, и мы увидим, что из ее тканей образуется одна и та же структура — челюсти. Неудивительно, что черепно-мозговой нерв, ведущий к челюстям, и у акул, и у людей один и тот же. Это нерв первой дуги, то есть тройничный нерв.


Клетки, расположенные внутри второй дуги, делятся, видоизменяются и дают начало решетке из хрящевой и мышечной тканей. У нас хрящи этой решетки разделяются и видоизменяются, образуя, во-первых, одну из косточек среднего уха (стремечко), а во-вторых, еще несколько небольших косточек в основании головы и горла. У акул хрящи этой решетки тоже разделяются и образуют две кости, которые поддерживают челюсти.


Что же касается третьей и четвертой дуг, то оказывается, что многие из структур, которыми мы пользуемся, чтобы говорить и глотать, у акул соответствуют структурам, служащим опорой для жабр. Мышцы и черепно-мозговые нервы, которые позволяют нам глотать и говорить, акулам и рыбам позволяют двигать жабрами.


А на этой схеме уже понятно, что к чему: рыбьи нервы расположены гармонично и правильно - они идут по кратчайшему пути, не пересекаясь и не делая избыточных петель. А нервы млекопитающих следуя за соответствующими дугами, которые в ходе эволюции меняли своё назначение и расположение, изрядно перепутались.

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост

При всём при этом расположение нервов на выходе из мозга не поменялось, сохранив общий для всех позвоночных план (слева акула, справа человек).

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост

Из всех животных при перестройке нервов больше всех "не повезло" жирафу:

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост

Расположение четвертой ветви блуждающего нерва у не имеющей шеи акулы вполне рационально. У жирафа, унаследовавшего относительное расположение нервов и кровеносных сосудов от далеких рыбообразных предков, путь аналогичной ветви блуждающего нерва, то есть возвратного гортанного нерва, потрясающе нелеп.


Ну и под конец обратимся к самому простому представителю хордовых - ланцетнику, и его ископаемому предку - хайкоуэлле, жившей 530 млн лет назад. У этих товарищей ещё нет скелета, только хорда, но уже есть жаберные дуги.  У ланцетника например их больше сотни, и внутри каждой из них находится небольшой хрящевой прутик.

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост

Подобно хрящам, на основе которых формируются наши челюсти, слуховые косточки и части гортани, эти хрящи служат опорой для жаберных щелей.


Истоки строения нашей головы мы находим у беспозвоночных, вовсе головы не имеющих. Зачем ланцетнику его жаберные щели? Сквозь них прокачивается вода, из которой при этом отфильтровываются мелкие частички пищи. Из этого скромного источника берут начало основные структуры нашей головы. Точно так же на протяжении многих миллионов лет менялись и меняли свои функции зубы, гены, конечности и базовая структура нашей головы.

На этом пожалуй всё, а в следующих постах мы рассмотрим  глаза, уши и ещё несколько "подарков" от наших далёких предков.


PS Собственно этот текст и все следующие основаны на книге Нила Шубина "Внутренняя рыба". Всем кому понравилась данная тема очень советую не ждать моих постов, которые представляют собой скромные выжимки отдельных глав, а прочитать книгу целиком.

Эволюционное наследие #2 Наука, Биология, Генетика, Анатомия, Внутренняя рыба, Нил Шубин, Книги, Научпоп, Длиннопост
Показать полностью 12
1065

Эволюционное наследие

Помимо известных из школьного курса атавизмов, типа хвоста, волосатости или дополнительных молочных желёз, практически каждый орган или часть тела может рассказать нам об эволюционном прошлом человека. Самое удивительное, что зачатки тех или иных частей тела, а также генетических механизмов, отвечающих за их развитие, находятся у чрезвычайно удалённых с эволюционной точки зрения животных.


Часто аналогию проводят по первым рыбам, освоившим сушу, но в этом посте мы пойдём дальше и глубже.

Эволюционное наследие Наука, Эволюция, Биология, Теория эволюции, Анатомия, Генетика, ДНК, Длиннопост

Часть 1. Конечности


Несмотря на огромное различие между классами животных, у всех наземных позвонозных есть общий план строения конечностей, который можно легко разглядеть на рисунке ниже:

Эволюционное наследие Наука, Эволюция, Биология, Теория эволюции, Анатомия, Генетика, ДНК, Длиннопост

Этот общий план заметили ещё до открытия теории эволюции в 19 веке, однако полную картину и всю подоплёку подобного сходства учёные узнали в 20 веке, когда нашли современных представителей рыб с продвинутыми плавниками (первые два плавника на картинке), а потом и окаменелости древних рыб с зачатками костей наземных животных, в том числе с пальцами:

Эволюционное наследие Наука, Эволюция, Биология, Теория эволюции, Анатомия, Генетика, ДНК, Длиннопост

А круче всех оказался товарищ с картинки ниже под названием тиктаалик, живший 375 млн лет назад, который по сторению тела "ни рыба, ни мясо".  У него были лопатка, плечо, предплечье и запястье, состоящие из тех же костей, что и соответствующие части человеческой руки. Изучая строение суставов, соединяющих эти кости, чтобы понять, как они двигались друг относительно друга, учёные убедились, что конечности тиктаалика были приспособлены для выполнения довольно необычной функции: эта рыба могла отжиматься. В свою очередь ряд последовательно сделанных отжиманий вкупе с движением корпуса приводил к движению, называемому ползанье.

Эволюционное наследие Наука, Эволюция, Биология, Теория эволюции, Анатомия, Генетика, ДНК, Длиннопост

Теперь рассмотрим шею тиктаалика. У всех рыб, живших до него, был набор костей, с помощью которых череп был соединен с плечевым поясом, так что всякий раз, когда рыба поворачивала тело, вместе с ним поворачивалась и голова. А тиктаалик не такой. У него голова не соединена с плечевым поясом.

Эволюционное наследие Наука, Эволюция, Биология, Теория эволюции, Анатомия, Генетика, ДНК, Длиннопост

Такое строение объединяет его с амфибиями, рептилиями, птицами и млекопитающими, к которым относимся и мы сами. Переход от рыб к этим животным начался, когда рыбы вроде тиктаалика утратили несколько маленьких косточек.


Дальше - больше: когда учёные добрались до генов, оказалось что у всех животных за эмбриональное развитие конечностей отвечает один и тот же ген Sonic hedgehog, который включается на одном и том же этапе в одном и том же месте эмбриона, будь то млекопитающее, рыба или птица. Даже у насекомых за развитие конечностей отвечают те же гены - что говорит о наличии его у общего предка всех многоклеточных.


Часть 2. Зубы


Одно из наших фундаментальных свойств - характерный для нас, млекопитающих, прикус (то есть подогнанные друг под друга зубы нижней и верхней челюсти) - встречается в ископаемых остатках по всему свету начиная с времени от 195 миллионов лет назад.

Эволюционное наследие Наука, Эволюция, Биология, Теория эволюции, Анатомия, Генетика, ДНК, Длиннопост

В более древних породах можно найти немало рептилий, внешне похожих на собак. Они ходили и бегали на четырех ногах, обладали крупным черепом, и у многих из них были острые зубы. Но этим их сходство с собаками и ограничивается. В отличие от собак у этих рептилий челюсти были составлены из множества костей, а зубы верхней и нижней челюсти не были хорошо подогнаны друг к другу. Кроме того, смена зубов у них происходила по обычному для рептилий типу: новые зубы вырастали тут и там на смену старым на протяжении всей жизни.


В породах возрастом около 210 млн лет были найдены удивительные животные трителедонты,  которые демонстрируют множество переходных признаков - в том числе "зачатки" прикуса.

Эволюционное наследие Наука, Эволюция, Биология, Теория эволюции, Анатомия, Генетика, ДНК, Длиннопост

А теперь попробуем окунуться в ещё более далёкое прошлое - примерно  500 млн лет назад. Там мы найдём животное, которое расскажет нам кое-что очень важное о происхождении скелета. Дело в том, что у этого мягкотелого организма под названием конодонт впервые в палеонтологической летописи появляются образования, богатые гидроксиапатитом, то есть веществом, которое придаёт прочность нашим зубам и костям. И это не кости, а зубы!

Эволюционное наследие Наука, Эволюция, Биология, Теория эволюции, Анатомия, Генетика, ДНК, Длиннопост

Получается, первыми твердыми структурами, содержащими гидроксиапатит, были именно зубы. Твердые кости возникли не чтобы защищаться от других организмов, а чтобы питаться ими. С этого-то и в самом деле началась война всех против всех среди наших водных предков и родственников. Вначале просто те, кто побольше, питались теми, кто поменьше, а затем началась гонка вооружений. Те, кто поменьше, вырабатывали защитные покровы, те, кто побольше, — увеличенные челюсти, чтобы прокусывать эти покровы, и так далее.


Все становится еще интереснее, если обратиться к представителям древнейших ископаемых, наделенных костистой головой. Перейдя к слоям несколько менее древним, чем те, в которых содержатся самые ранние конодонты, мы увидим, что собой представляли скелеты первых организмов, у которых в голове имелись твердые кости. Это были так называемые остракодермы — похожие на рыб существа. Их остатки находят в горных породах по всему свету от Арктики до Боливии. Внешне остракодермы напоминали гамбургеры с мясистыми хвостами.

Эволюционное наследие Наука, Эволюция, Биология, Теория эволюции, Анатомия, Генетика, ДНК, Длиннопост

Они относятся к древнейшим существам, наделенным костистой головой. Если разрезать ископаемые остатки черепа остракодермы, залить в срез парафин, положить под микроскоп и рассмотреть, нашим глазам предстанет нечто не похожее ни на одну знакомую нам ткань. Покровы этого черепа выглядят по сути точно так же, как наши собственные зубы.


Снаружи они тоже покрыты эмалью. Весь щит, покрывающий голову остракодермы, как будто составлен из тысяч крошечных зубов, слившихся воедино. Этот костистый череп — один из самых древних, известных палеонтологам, — целиком состоит из зубов. Первоначально зубы возникли, чтобы кусать добычу, но затем животные стали использовать своеобразную разновидность зубов и для защиты от врагов.


Самое удивительное, что появление зубов оказалось более значимым для развития животных (ведь появление внутреннего скелета это уже что-то с чем-то), чем казалось изначально.


При развитии зуба происходит взаимодействие двух слоев ткани: наружного тонкого слоя клеток и внутреннего, более рыхлого слоя. В результате взаимодействия в них образуются складки, и оба слоя выделяют вещества, на основе которых и формируется орган (то есть зуб).


Оказывается, совершенно такие же процессы позволяют формироваться внутри кожи и множеству других структур, например чешуе, волосам, перьям, а также потовым и даже молочным железам. Во всех этих случаях два слоя вступают в контакт, образуют складки и выделяют определенные белки. Более того, батареи переключающихся в разных тканях генов, обеспечивающих развитие всех этих органов, тоже во многом сходны.

Эволюционное наследие Наука, Эволюция, Биология, Теория эволюции, Анатомия, Генетика, ДНК, Длиннопост

Таким образом, после того как у животных впервые появился способ, позволяющий формировать зубы, модификации этого способа стали применяться для формирования множества разных органов, закладывающихся внутри кожи.


На примере остракодерм мы видели, как далеко может заходить применение этого способа. Во многих отношениях еще дальше оно зашло у птиц, рептилий и людей. У всех этих существ никогда бы не возникли перья, чешуи или молочные железы, если бы когда-то у их предков не возникли зубы. Видоизмененный механизм формирования зубов позволил развивать многие другие важные структуры кожи. Между такими разными органами, как зубы, перья и молочные железы, есть вполне реальная глубокая историческая связь.



На этом первая часть заканчивается, дальше будет нервная система, глаза, череп и различные болезни (ещё на два поста точно наберётся).


PS Собственно этот пост и следующие основаны на книге Нила Шубина "Внутренняя рыба". Всем кому понравилась данная тема очень советую не ждать моих постов, которые представляют собой скромные выжимки отдельных глав, а прочитать книгу целиком.

Эволюционное наследие Наука, Эволюция, Биология, Теория эволюции, Анатомия, Генетика, ДНК, Длиннопост
Показать полностью 10
363

Где возникла жизнь (#4)

Это четвёртый пост серии, и его вполне себе можно читать в отрыве от первых трёх, но ссылки на всякий случай оставлю - 1, 2 и 3.


Часть 1. Введение


В чём сложность изучения происхождения жизни?


Во-первых, её уникальность. Всё указывает на то, что наблюдаемая нами жизнь зародилось всего один раз, ведь генетический код у абсолютно всех живых организмов одинаков. Однако учёные чаще всего изучают и определяют именно закономерности, графики, выводят статистику, а тут приходится изучать всего одно событие. Понятное дело, график по одной точке не строится (и это одна из причин, по которой поиск инопланетной жизни в любом виде очень важен - ведь он поможет разобраться с жизнью земной).


Во-вторых, безжалостное время. Первые следы жизни найдены около 3-4 млрд лет назад, причём это не отпечатки (явные отпечатки цианобактерий датированы 2,15 млрд лет), а минеральные отложения, так называемые биомаркеры, оставляемые клеточными формами жизни в результате жизнедеятельности. Мы можем узнать их, потому что метаболизм у типичных бактерий с тех пор не претерпел изменений, он как и раньше основан на простейших реакциях. Однако вся органика с тех суровых метеоритно-вулканических времён не сохранилась, поэтому без машины времени мы никогда не сможем узнать точную химическую формулу молекулы, с которой всё началось.

Где возникла жизнь (#4) Происхождение жизни, Наука, Биология, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

(картинка взята из интернета, но художник не учёл что атмосфера тогда не была прозрачной, а бескислородные небо - голубым)


По указанным причинам происхождение жизни в 20м веке изучалось в основном концептуально. Конечно, были опыты вроде эксперимента Миллера-Юри, где предположительный состав древней атмосферы в растворе (так называемый "первичный бульон") подвергали воздействию тепла и электрического тока и получали органику, только вот состав был предположительный и позже выяснилось, что он соответствует газовым гигантам, но никак не каменным планетам типа Земли и Марса.

Где возникла жизнь (#4) Происхождение жизни, Наука, Биология, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

Самый крутой прорыв в части фундаментальных обоснований происхождения жизни сделал биофизик Илья Пригожин, получивший в 1977 году Нобелевскую премию за создание модели неравновесной термодинамики, где с математической точки зрения обосновано самопроизвольное появление "порядка" из "хаоса" (так называемое снижение энтропии) при условии подвода энергии извне - а для этого у нас имеется огромное раскалённое солнце и периодически рвущиеся наружу недра планеты.


В любом случае, по-настоящему, то есть с суровой конкретикой и воспроизводимыми опытами, учёные изучают происхождение Земли лишь последние 10-20 лет. Для этого пришлось придумать множество самых точных приборов, создать огромную базу геномов живых организмов (в том числе вирусов), и в итоге сделать то, чем обычно занимается наука - количественно накопить знания для качественного прорыва.

Часть 2. Детективная история


Жизнь не сохранилась в первоначальном виде, но всё живое, что нас окружает - всё уходит корнями именно в неё. Поэтому почему бы нам не попытаться определить нечто общее, то есть те свойства, которые присущи всем живым организмам на самом базовом уровне, и попытаться по этим "уликам" что-нибудь узнать о "первожизни"?


Например, ещё в 1920 году учёные обратили внимание, что относительный  состав солей в крови человека, да и всех позвоночных, подозрительно совпадает с составом солей в морской воде. А всё потому, что первые животные возникли в море и поначалу не имели почек или других систем регуляции состава солей в межклеточных жидкостях своего тела. А к тому времени, когда у животных появились эффективные почки, многие процессы в разных органах уже были завязаны на "морской" состав солей в крови.

Где возникла жизнь (#4) Происхождение жизни, Наука, Биология, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

Поэтому млекопитающие, предки которых вышли на сушу более 300 млн лет назад, до сих пор носят в крови соли в том же соотношении, что и их далекие предки, хотя на суше необходимые соли (прежде всего хлориды) в дефиците. Поэтому соленая пища, содержащая хлорид натрия, для нас более вкусна, чем пресная.

Теперь рассмотрим более базовую вещь, чем состав крови - это солевой состав внутриклеточной цитоплазмы. Дело в том, что современные клетки имеют сложные регулирующие системы и наружные мембраны, отвечающие за поддержание внутреннего состава. Доклеточная "первожизнь" не имела собственных мембран, поэтому приспосабливалась и использовала ресурсы окружающей среды, состав которой отпечатался в цитоплазме.

Где возникла жизнь (#4) Происхождение жизни, Наука, Биология, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

Здесь мы видим много калия и мало натрия (красный в таблице) - соотношение, принципиально отличающееся как от "современной" морской воды, так и от "древней" морской воды (инфа от геологов).


Ещё одна улика - высокая концентрация ионов переходных металлов, прежде всего железа и цинка, а также марганца и меди (синий квадрат).


Если железо широко распространено и в неживой природе, то медь, марганец и особенно цинк содержатся в клетках в очень большом количестве по сравнению с внешней средой. Концентрация цинка в клетках в миллион раз выше, чем в морской воде(!). Получается, искомая среда, та самая колыбель жизни, обладает вполне определённым химическим составом, кардинально отличающиеся от морской воды и пресноводных источников.


Часть 3. Геотермальные источники


На фото один из видов геотермальных источников - «черные курильщики» - открытый в 1977 году на срединно-океаническом хребте в Атлантике.

Где возникла жизнь (#4) Происхождение жизни, Наука, Биология, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

На фото мы видим, как при контакте геотермальной воды с океанской первая охлаждается, и из нее сначала выпадают сульфиды железа, меди и никеля, имеющие черный цвет. При дальнейшем охлаждении, в диапазоне температур 200–300 °C, из воды выпадают сульфиды цинка и марганца, покрывающие белым ковром дно вокруг «черных курильщиков».


И да, это тот самый состав, который соответствует набору химических элементов цитоплазмы, общему для всех живых организмов.


Вообще, «черные курильщики» обладают и другими свойствами, полезными для зарождения жизни:


1) Минеральные осадки пронизаны громадным количеством пор, соответствующим по размеру бактериальным клеткам. Они образуют сложный лабиринт, в котором могут в относительной изоляции размножаться разные доклеточные формы жизни.


2) Сульфидные минералы, которые откладываются вокруг «черного курильщика», являются отличными катализаторами разных химических реакций. Более того, в состав многих современных клеточных ферментов входят неорганические кластеры – наночастицы некоторых минералов. И это именно те минералы, которые образуются в «черных курильщиках».


3) В «черных курильщиках» и других геотермальных источниках существуют устойчивые мощные градиенты температуры и химического состава, совершенно необходимые для жизни. В условиях перепада температур растворенные крупные молекулы, такие как РНК (те самые предшественники ДНК из прошлого поста) и белки, могут двигаться от тепла к холоду, повышая концентрацию молекул.


Все это делает «черные курильщики» подходящим местом для появления жизни, и происходящие в них процессы привлекли пристальное внимание ученых. Сейчас существует две хорошо разработанные теории происхождения жизни в связи с геотермальными источниками: «железосерного мира» и «цинкового мира». Обе они предлагают решение сразу многих проблем на пути появления жизни, включая получение углерода для синтеза органики и образование биополимеров.


Часть 4. Железо или цинк?


В результате всех изысканий, учёные наметили два возможных пути (то есть конкретные химические реакции), по которым мог осуществляться синтез органики. Первый предполагает наличие превалирование железа над цинком, второй наоборот, цинка над железом.


Для примера посмотрим "железносерный" вариант (для общего понимания дальнейшего текста разбираться в нём не обязательно):

H2S + FeS → FeS2 + 2 [H],

CO2 + 4 H2S + 3 FeS → CH3SH + 3 FeS2 + 2 H2O,

N2 + 3 H2S + 3 FeS → 2 NH3 + 3 FeS2,

R-CO-COOH + NH3 + FeS + H2S → R-CHNH2-COOH + FeS2 + H2O.

В целом в условиях «черного курильщика» возможен синтез большого разнообразия органики, едва ли не больше, чем в опытах Миллера.


Итак, по первой теории жизнь зарождалась в среде, где было очень много растворенного цинка. Он мог включаться в структуры РНК и первых белков и сохраниться там до наших дней. Если же жизнь вышла из «черных курильщиков», то скорее можно ожидать, что в РНК и древних белках будет содержаться железо. Собственно, вот так выглядит анализ всех известных РНК (ещё раз напоминаю, что молекулы РНК обоснованно претендуют на звание предшественника ДНК, поэтому к ним столько внимания):

Где возникла жизнь (#4) Происхождение жизни, Наука, Биология, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост

Как мы видели в таблице из части 2 (синий квадрат), цинк по общему содержанию в клетках сравним с железом и превосходит все прочие переходные металлы. А в РНК железо отсутствует, цинк при этом встречается чаще других металлов.


Цинком также обогащены самые древние белки и ферменты с древними функциями. Из 49 универсальных белков (таких, которые присутствовали во всех прочитанных на 2008 год геномах - то есть они с большой долей вероятности имелись у "первожизни") 37 содержат цинк, 19 – марганец и только 3 – железо. Таким образом, можно сказать, что содержание металлов в клетках подтверждает теорию «цинкового мира», а не «железосерного».


Однако я сознательно умолчал об одном из основных условий существования цинкового мира, и это условие (вкупе с другими свидетельствами) кардинально меняет наше представление о месте появления жизни. Существование этого условия переносит возникновение жизни со дна океана совсем в другие места, во многом схожие с чёрными курильщиками, но вместе с тем имеющие принципиальные различия.


продолжение следует...


Бонус

Материал из поста в виде лекции: https://www.youtube.com/watch?v=vRWVFlqW9Sk&t=34s



PS Напоминаю, что все посты серии основаны на прекрасной книге М. Никитина "Происхождение жизни. От туманности до клетки".

Где возникла жизнь (#4) Происхождение жизни, Наука, Биология, Абиогенез, Рнк, ДНК, Длиннопост
Показать полностью 6

Мы ищем frontend-разработчика

Мы ищем frontend-разработчика

Привет!)


"Шо? опять?"

Задач так много, что мы не успеваем! И вот нам снова нужны frontend-разработчики!

Как уже стало традицией, мы предлагаем небольшую игру, где вам необходимо при помощи знаний JS, CSS и HTML пройти ряд испытаний!


Зачем всё это?

Каждый день на Пикабу заходит 2,5 млн человек, появляется около 2500 постов и 95 000 комментариев. Наша цель – делать самое уютное и удобное сообщество. Мы хотим регулярно радовать пользователей новыми функциями, не задерживать обещанные обновления и вовремя отлавливать баги.


Что надо делать?

Например, реализовывать новые фичи (как эти) и улучшать инструменты для работы внутри Пикабу. Не бояться рутины и удаленной командной работы (по чатам!).


Вам необходимо знать современные JS, CSS и HTML, уметь писать быстрый и безопасный код ;) Хотя бы немножко знать о Less, Sass, webpack, gulp, npm, Web APIs, jsDoc, git и др.


Какие у вас условия?

Рыночное вознаграждение по результатам тестового и собеседования, официальное оформление, полный рабочий день, но гибкий график. Если вас не пугает удаленная работа и ваш часовой пояс отличается от московского не больше, чем на 3 часа, тогда вы тоже можете присоединиться к нам!


Ну как, интересно? Тогда пробуйте ваши силы по ссылке :)

Если вы успешно пройдете испытание и оставите достаточно информации о себе (ссылку на резюме, примеры кода, описание ваших знаний), и если наша вакансия ещё не будет закрыта, то мы с вами обязательно свяжемся по email.

Удачи вам! ;)

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!