Сообщество - Наука | Научпоп
Наука | Научпоп
4 142 поста 49 186 подписчиков
453

Клетки HeLa под электронным микроскопом

Клетки HeLa под электронным микроскопом Научпоп, Фото, Интересное

Фото: © Wikimedia

Чем удивительны эти клетки? Обычно число деления соматических клеток ограничено пределом Хейфлика: каждый раз при делении клетки происходит сокращение размера теломер (участков ДНК на концах хромосом), поэтому примерно после 50 делений клетка «умирает». Но только не клетки HeLa. Они не имеют предела деления и фактически являются «бессмертными».


Линия клеток HeLa была получена в 1951 году из раковой опухоли шейки матки пациентки по имени Генриетта Лакс. Как и многие другие раковые клетки, HeLa продуцирует фермент теломеразу, который наращивает теломеры, но делает это с очень высокой скоростью. Стало понятно, что появилась «вечная» клеточная линия, которая адекватно имитирует сущность человеческого организма. А использование однородной клеточной линии в различных экспериментах позволило считать их достоверными и воспроизводимыми в других лабораториях.


Клетки HeLa используются для исследования рака, СПИДа, воздействия радиации и в других опытах. А еще именно благодаря HeLa удалось создать эффективную вакцину от полиомиелита.

446

Психоделики, обнаруженные в теле цикад, пораженных паразитическим грибом, меняют их сексуальную ориентацию и делают гиперактивными

Психоделики, обнаруженные в теле цикад, пораженных паразитическим грибом, меняют их сексуальную ориентацию и делают гиперактивными Насекомые, Цикада, Паразиты, Поведение, Длиннопост

Представитель обитающих в Северной Америке цикад рода Magicicada

Самцы цикад обычно громко стрекочут, привлекая представителей противоположного пола. Но иногда они начинают щелкать крыльями, имитируя призывное поведение самки, что побуждает других самцов к попыткам совокупления с «певцом». Этот феномен не связан со склонностью цикад к гомосексуализму: насекомыми «дирижируют» наркотические вещества, выделяемые паразитическим грибом


Цикады, обычные обитатели тропиков, относятся к полужесткокрылым насекомым. Они отличаются своим необычным внешним видом и самым громким «пением» среди всех насекомых, а также, по отзывам местных жителей, отличным вкусом и питательностью.


Взрослые цикады живут недолго – лишь несколько недель, и тратят все это время на размножение. Самец, оплодотворив самку, обычно погибает, а самка еще успевает отложить яйца, из которых вылупятся личинки, которые могут жить под землей от года (у однолетних видов) до 13 и даже 17 лет! Таким длинным жизненным циклом отличаются представители рода Magicicada, обитающие в Северной Америке. Когда личинка после такого длительного подземного заключения выходит наружу, чтобы превратиться во взрослую особь, на поверхности ее могут поджидать споры грибка Massospora. Этот род содержит более десятка патогенных видов, инфицирующих около двух десятков видов цикад.

Психоделики, обнаруженные в теле цикад, пораженных паразитическим грибом, меняют их сексуальную ориентацию и делают гиперактивными Насекомые, Цикада, Паразиты, Поведение, Длиннопост

17-летняя периодическая цикада рода Magicicada

Тело зараженного насекомого становится инкубатором, где в конце концов накапливается и созревает такое множество грибных спор, что задняя часть брюшка начинает лопаться. Правда, на жизнедеятельности насекомых это не слишком отражается – более того, они становятся гиперактивными. Выход грибка наружу может происходить при полете, а также совокуплении. Меняя половое поведение зараженных цикад, паразит заставляет их спариваться намного активнее, чем обычно, даже когда их брюшко начинает разрушаться, выпуская наружу грибные споры. А самцы при этом могут еще и демонстрировать типичные признаки женского поведения, привлекая щелканьем крыльев мужских особей.


Подобное взаимодействие между паразитом и хозяином – не единичный случай в мире насекомых. Так, некоторые паразитические грибы вызывают у этих организмов так называемую вершинную болезнь. Например, гриб Entomophaga grylli, прорастая в теле кузнечика, «заставляет» его перед смертью забраться повыше и принять позу, способствующую рассеянию спор. Но такое глубокое воздействие на поведение, которое оказывают грибы рода Massospora, встречается редко.


Для того, чтобы выяснить механизмы такого феноменального воздействия паразита на хозяина, ученые из нескольких американских институтов исследовали здоровых и больных особей разных видов цикад, зараженных разными видами Massospora.


Из тел больных насекомых рода Magicicada удалось выделить алкалоид катинон, вещество из класса амфетаминов, который был впервые обнаружен в листьях кустарника ката. Предполагается, что именно это психотропное вещество отвечает за чрезмерное «половое возбуждение» зараженных цикад. У двух других видов цикад был обнаружен другой психоделик – знаменитый галлюциноген псилоцибин, содержащийся в разных видах грибов, который люди на протяжении тысячелетий использовали для врачевания и мистических практик.


Однако ответить на все вопросы, которые «задали» ученым цикады, пока не удалось. В частности, пока не удалось понять, что заставляет самцов имитировать брачное поведение самки. Каковы метаболические пути и ферменты, которые могли бы отвечать за синтез психоактивных веществ в клетках паразита либо хозяина, каким образом они попадают в организм цикады, какие гормональные изменения в нем вызывают – пока остается тайной.


Фото: https://www.flickr.com и https://www.flickr.com

Показать полностью 1
315

Как строили пирамиды Гизы.

Несколько лет назад археологи обнаружили порт, который, по оценкам специалистов, построили 4600 лет назад. Находки сделаны в Египте на берегу Красного моря, в области Вади аль-Джарф. Скорее всего, предназначение порта заключалось в перевозке материалов для строительства Великой пирамиды в Гизе. Помимо гавани археологи нашли древнейший из известных архив папирусов, которые дают окончательный ответ на вопрос: кто же построил пирамиды. Места для конспирологических теорий не остается.

Профессор университета Сорбонны в Париже Пьер Талле рассказал изданию Haaretz о том, что древнюю гавань его группа нашла недалеко от обнаруженного ею же огромного архива папирусов, который является самым древним из всех известных хранилищ. Это произошло в 2013 году, однако небольшая часть находок была выставлена в египетском музее Каира только летом 2016 года.

Как строили пирамиды Гизы. Антропогенез, Антропогенез ру, Египетские пирамиды, Красное море, Познавательно, Длиннопост

На фото: Древний папирус, найденный в Вади аль-Джарф.


Папирусы были созданы во времена правления второго фараона IV династии Древнего царства Египта Хуфу, известного также как Хеопс (2580 – 2550 гг. до нашей эры). Они описывают структуру государства, повседневную жизнь строителей пирамид, а также то как доставляли строительный материал из порта в Гизу. Древние документы очень хорошо сохранились: длина некоторых листов достигает целого метра. Находка окончательно опровергает россказни о том, что египтяне якобы использовали невероятные техно­логии, которые недоступны современному человеку.


Кроме того, в архиве лежали учётные записи – таблицы, отображающие ежедневные или ежемесячные поставки продуктов питания из разных мест, в том числе и дельты Нила. В основном перевозили хлеб и пиво для портовых рабочих. Так как гавань находится далеко от Гизы, то, скорее всего, в неё заходили корабли, гружённые медью и минералами, из которых изготавливали строительные инструменты.

Как строили пирамиды Гизы. Антропогенез, Антропогенез ру, Египетские пирамиды, Красное море, Познавательно, Длиннопост

На фото: Руины гавани и Якоря на берегу красного моря близ Вади аль-Джарф.


Пьер Талле считает, что открытый порт даёт представление о том, как Хеопс правил, распоряжался и организовывал своих подчинённых почти 5 тыс. лет назад. Фараон был не только великим строителем пирамид, но и купцом, ведь древние египтяне торговали во всех прибрежных городах Красного и Средиземного морей. Древний Египет неразрывно связан с корабельным ремеслом, парусные лодки могли проходить в день до 80 километров и использовались не только для торговли, но и для военных действий.


Под волнами, омывающими побережье Вади аль-Джарф, археологи обнаружили монументальный пирс длиной 200 метров, построенный из больших известняковых блоков. Видимо, он служил ещё и волнорезом, обеспечивая тихую безопасную гавань для пришвартованных судов. Среди находок также 22 корабельных якоря, рядом с которыми лежало несколько больших сосудов и размещались гончарные печи. Недалеко от причала учёные нашли остатки довольно крупных каменных зданий (30 метров в длину, 8-12 метров в ширину).

Как строили пирамиды Гизы. Антропогенез, Антропогенез ру, Египетские пирамиды, Красное море, Познавательно, Длиннопост

На фото: Руины гавани Хеопса после раскопок.


Талле поделился с Haaretz соображениями, что, скорее всего, здания служили хранилищами еды и материалов для рабочих, ночлегом для моряков, а также административными центрами, которые отвечали за работу порта. Рядом с ними раскопали 99 каменных якорей с красными надписями – названиями кораблей, к некоторым якорям даже были привязаны сохранившиеся верёвки. Впечатляющая организация для столь древней эпохи!


Хеопса всегда считали суровым надсмотрщиком, заставлявшим египтян отдавать 20 лет своей жизни на таскание глыб для пирамиды, которую фараон строил для своего собственного возвеличивания. Древнегреческий историк Геродот писал, что Хеопс нанял так много рабочих, что просто держать их на редьке и луке стоило 1600 серебряных талантов (талант – это древняя мера веса, 1 талант равен примерно 30 килограммам), то есть около 48 тыс. килограмм серебра.

Как строили пирамиды Гизы. Антропогенез, Антропогенез ру, Египетские пирамиды, Красное море, Познавательно, Длиннопост

На фото: Один из более чем 800 папирусов, найденных в вырезанных в скалах туннелях. Самые древние из Архивов содержат в себе планы строительства Пирамид Гизы.


Однако современные египтологи сомневаются в «чёрных легендах о Хеопсе» и считают, что Геродот завысил количество пирамидостроителей. По словам Пьера Талле, последние расчёты показали, что на самом деле для строительства нужно 5 тыс. человек или 15 тыс., если учитывать людей, которые доставляли сырьё в Гизу. Ещё одним заблуждением является то, что на стройке к египтянам относились как к рабам. В действительности же они являлись свободными ремесленниками, служившими при царской администрации, и были, судя по записям на найденных папирусах, достаточно привилегированными особами.


Источник: АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ

Показать полностью 4
242

Кем был наш общий предок?

Мультфильм о поисках общего предка всего живого на Земле и об общих свойствах жизни за четыре минуты.

На Земле много живых организмов, но только одна жизнь. У всех нас один генетический код, схожее клеточное строение, несколько десятков общих генов. Живые существа похожи, потому что имеют общее происхождение. Кто же был нашим общим предком? Ответим на этот вопрос в новом мультфильме.

657

Станислав Дробышевский - Почему теория эволюции - это теория, а не гипотеза?

Почему теория эволюции — это теория, а не гипотеза? Чем теории отличаются от гипотез? Как развивалась теория эволюции? Как она подтверждается и применяется? Почему теория эволюции Дарвина работает?

Рассказывает Станислав Дробышевский, антрополог, кандидат биологических наук, доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, научный редактор ANTROPOGENEZ.RU

152

Успехи в исследовании болезни Альцгеймера.

Хорошие новости поступают из Англии, а точнее Кембриджа. Там умные люди с кафедры клинической нейронауки ( наверное правильнее сказать неврологии, но не факт) занимаются изучением болезни Альцгеймера. Нет, к сожалению, лекарства они пока что не нашли, но зато обнаружили другие факторы о самой болезни и о том как она развивается.


Но для начала немного теории (которую я сам только что узнал). Человечество, почти, не понимает почему у людей начинает проявляться болезнь Альцгеймера, но есть 3 главные конкурирующие теории: холинергическая, амилоидная и тау-гипотеза. Первая теория почти что не нашла своего подтверждения, однако ее развитие, в свое время, позволили разработать лекарства, которые помогают замедлить развитие болезни. Вторая теория сейчас является основной и она позволяет объяснить множество процессов, которые развиваются при болезни. И третья - тау-гипотеза, которая развивается параллельно с амилоидной версией, вот про нее и пойдет речь.


Согласно тау-гипотезе в голове у нас есть тау-белок, который, по непонятным причинам, вдруг начинает слипаться и образует в мозгу клубки, которые, как тряпки в трубе, начинают забивать и нарушать нейронные связи в голове и в конце концов приводит к смерти клеток мозга.


Так вот - ученые из Кембриджа, с помощью 17-ти подопытных людей с болезнью Альцгеймера и комбинации 2 методов диагностики - МРТ и позитронно-эмиссионная томография, смогли доказать что тау белок мало того что может распространяться от нейрона к нейрону, но и между разными областями мозга. Главным открытием ученых стало, что наибольшие концентрации этого испорченного тау белка стали наблюдаться в тех областях мозга, которые связаны между собой наибольшим количеством нейронных связей. Был сделан вывод, что этот белок распространяться в мозгу на подобии с обычным вирусом гриппа во время эпидемии, когда у человека, который общается с наибольшим количеством людей, сильно возрастают шансы заболеть.


Косвенно, как указывают авторы - это первое доказательство, так называемой теории “транснейронного распространения” у людей. Раньше данная теория подтверждалась только у лабораторных мышей.


Стоит отметить, что исследование подверглось критике, связанной с тем, что изучение не проводилось не столь длительное время, как было необходимо и пациенты не наблюдались от начальной стадии до стадии серьезного развития болезни. Но в любом случае, даже критики, смотрят на это открытие с оптимизмом, так как если полностью подтвердиться теория транснейронного распространения, то можно будет попробовать придумать лекарство, которое бы блокировало тау белок в синапсах мозга, тем самым предотвращая его дальнейшее распространение.

Успехи в исследовании болезни Альцгеймера. Наука, Научпоп, Медицина

БМ выдавал голую человеческую самку)

Показать полностью 1
529

Дорога и дорогой: этимологический комментарий

В прошлом посте мне снова пришлось обратиться к фонетическому изменению, известному как метатеза плавных. Один из его аспектов можно упрощённо сформулировать следующим образом: праславянская группа CorC (где C – любой согласный) отразилась в чешском как CraC, в польском как CroC, а в русском как CoroC.

Дорога и дорогой: этимологический комментарий Лингвистика, Занудная лингвистика, Этимология, Праславянский язык, Длиннопост

Комментарий: праславянские ъ и ь – гласные звуки типа у и и; x = х; j = й.
В связи с этой таблицей мне вспомнились два интересных сюжета, а именно этимологии слов дорога и дорогóй. О них я вам сегодня и расскажу.
Вероятно, на корню убью очевидный повод для шуток, однако дорога и дорогой – не родственны. Откуда мы это знаем? Дело в том, что в праславянском языке ударение было музыкальным, то есть в ударном слоге различались два тона (в позднюю эпоху три) – акут (ő), восходящий тон, и циркумфлекс, нисходящий (ȏ). В той или иной степени это различие прослеживается в большинстве языков-потомков. Если упрощать, в сербохорватском языке акут отразился как краткий нисходящий тон (ȁ), а циркумфлекс как долгий нисходящий (ȃ). В словенском судьба циркумфлекса была той же, а вот акут имеет двойную рефлексацию – как краткий нисходящий (ȁ) и долгий восходящий (á) тоны. В русском языке тоны хоть и утратились, но следы их можно обнаружить в месте ударения в группе CoroC из праславянского CorC: акут отразился как CoróC, а циркумфлекс как CóroC. Уже запутались? Ничего, вот наглядная таблица:

Дорога и дорогой: этимологический комментарий Лингвистика, Занудная лингвистика, Этимология, Праславянский язык, Длиннопост

Таким образом, *dőrga «дорога» и *dȏrgъ «дорогой» несводимы друг к другу чисто фонетически.


Следующий шаг после восстановления праформы – поиск родственников изучаемых слов как в других индоевропейских языках, так и в рамках славянских. У дорогого обнаруживается только один надёжный родственник – латышское dārgs «дорогой» (если, конечно, это не старый славизм). Также пытались сравнивать *dorgъ с санскритским ādriyate «он относится почтительно» и литовским derėti «годиться», но это сопоставление наталкивается на формальные сложности: -g- в праславянском *dorgъ вряд ли можно считать суффиксом. У дороги нет и того. Значит, придётся глубже закопаться в собственно славянский материал.
Праславянский язык унаследовал от праиндоевропейского такую штуку как аблаут (этой темы я уже касался тут) – особая система чередования гласных. Для сочетания «гласный + r» аблаут, если упрощать, будет иметь следующий вид: ьr / er / or.
При этом существительные с -or- в корне соотносятся с глаголами с с -ьr- в корне на -ěti, -ati и -nǫti:

Дорога и дорогой: этимологический комментарий Лингвистика, Занудная лингвистика, Этимология, Праславянский язык, Длиннопост

Комментарий: š = ш; ǫ – носовое о (см. пост о юсах); ě – ять (см. соответствующий пост).


Комментарий-2: *porxъ, *morkъ и *smordъ закономерно дали в русском порох, морок и смород (отсюда смородина), а прах, мрак и смрад – церковнославянские заимствования. Слово свороб отсутствует в русском литературном языке, но зато хорошо представлено в диалектах.
Какие глаголы нам предсказывает эта таблица для *dorgъ и *dorga?
*dьrg- + -ěti = *dьržati; *dьrg- + -ati = *dьrgati; *dьrg- + -nǫti = *dьrgnǫti.
И все три таких глагола реконструируются для праславянского, более того, они сохранились в русском: *dьržati – держать, *dьrgati – дёргать, *dьrgnǫti – дёрнуть.
Но возможно ли семантически, чтобы дорога была от дёргать, а дорогой от держать? Первое более чем вероятно, например, Фасмер так реконструирует первоначальную семантику *dorga: «продранное в лесу пространство». Если учесть засвидетельствованные в южнославянских языках значения «борозда», а также «овраг, долина», можно предположить и следующие празначения: «углубление, борозда; вытянутый след, вырытый в земле в результате волочения груза; борозда, вымытая водой, вытоптанная скотом или всадниками, проложенная санями или возом».
У нас есть определённые параллели для реконструкции таких вариантов семантического развития. Например, в чешском, словацком, сербохорватском и словенском есть слово cesta /цеста/ «дорога», которое связано с глаголом чистить. Или норвежское диалектное drog «долина, тропинка, след животного» соотносится с древнескандинавским глаголом draga «тянуть». От латинского trahere «тащить, волочить» образовано слово tractus «волочение, полоса, след», которое заимствовали поляки и переосмыслили как «большая дорога» (trakt, отсюда наше слово тракт в том же значении).
С дорогим всё значительно сложнее. Один из предложенных вариантов семантического дрейфа от держать выглядит так: «прочный, крепкий (такой, который может держать, выдержать)» > «хороший, полезный, годный» > «дорогой, ценный; дорогой, любимый». Некоторую параллель представляет семантика латинского глагола valere, развившаяся от «быть сильным, крепким» до «иметь смысл, иметь значение, значить». Другой вариант: «то, что стоит обладания; то, чем мы хотим обладать» > «дорогой».
Источники:Фасмер М. Этимологический словарь русского языка, том 1, страницы 530, 531;
Этимологический словарь славянских языков, том 5, страницы 74–75, 77;
Etymologický slovník jazyka staroslověnského, выпуск 3, страница 146;
Słownik prasłowiański, том 4, страницы 113–115, 119–121;
Snoj M. Slovenski etimološki slovar (3-е издание, 2016), страница 150.

Краткое резюме:1. Русские слова дорога и дорогой восходят к праславянским формам *dorga и *dorgъ;
2. Между собой *dorga и *dorgъ не родственны, поскольку имели разные тоны;
3. *dorga «дорога» восходит к глаголу *dьrgati «дёргать». Первоначальное значение, скорее всего, – «расчищенная полоса земли (в лесу)»;
4. *dorgъ «дорогой» этимологизируется с меньшей долей уверенности, но весьма вероятно, что это производное от *dьržati «держать».

Показать полностью 2
466

Огромный, теплый и вонючий

Огромный, теплый и вонючий Наука, Ботаника, Копипаста, Elementy ru, Видео, Длиннопост

На фото — цветущий аморфофаллус титанический (Amorphophallus titanum), тропическое растение из семейства ароидных (к этому же семейству относится аронник Нelicodiceros muscivorus, о котором мы рассказывали в картинке дня Ящерица, мухи и «мертвая лошадь»), эндемик индонезийского острова Суматра. Впрочем, на его родине аморфофаллус найти непросто. А уж увидеть его цветение — вообще необыкновенная удача: цветет он раз во много лет, и всего два дня.

На этом ускоренном видео показаны больше одиннадцати лет жизни Чикагского ботанического сада. На 12-й год наконец зацвел аморфофаллус, и его цветение продолжалось всего 24 часа — около 20 секунд на этом видео.

Аморфофаллус — обладатель самого большого неразветвленного соцветия — початка (см. Spadix), вырастающего до трех метров в высоту! Длинный початок окружен покрывалом (см. Spathe) — видоизмененным листом, снаружи зеленым, а изнутри — цвета разлагающегося мяса.

Огромный, теплый и вонючий Наука, Ботаника, Копипаста, Elementy ru, Видео, Длиннопост

Схема строения соцветия аморфофаллуса. Мелкие мужские и женские цветки находятся в основании початка. Рисунок из статьи M. M. Fayyaz, M. B. Fulton. Creating a Sanctuary for the Conservation of Amorphophallus titanumand Related Species
Пахнет аморфофаллус соответствующе: смесь запаха дохлой крысы (не случайно по-английски его также называют corpse flower — «трупный цветок»), гнилого чеснока, самого вонючего из сыров и грязных носков одновременно. Из 30 компонентов, составляющих его запах, основные — это диметилдисульфид (Dimethyl disulfide) и диметилтрисульфид (Dimethyl trisulfide). Такой запах привлекает опылителей — любителей тухляка: мух и жуков.

На этом видео можно рассмотреть во всех подробностях строение початка аморфофаллуса и то, как происходит его опыление мухами (см. также картинку дня Ящерица, мухи и «мертвая лошадь»)

Плотность популяции аморфофаллуса очень маленькая, поэтому растение должно эффективно распространять запах, чтобы его нашли опылители. Этому способствует огромный размер соцветия и выделение большого количества тепла: в первую ночь после раскрытия покрывала початок нагревается до 36°C. Нагревание происходит за счет клеточного дыхания (подробнее см. картинку дня Ящерица, мухи и «мертвая лошадь»). Нагретый початок создает конвекцию в более прохладном воздухе (25°C), над ним возникают турбулентные восходящие потоки воздуха, которые переносят ароматические молекулы на большое расстояние.

Огромный, теплый и вонючий Наука, Ботаника, Копипаста, Elementy ru, Видео, Длиннопост

a — два цветущих аморфофаллуса титанического и один нераскрытый в Ботаническом саду Бонна. b — термограмма соцветий. Видно, что початок теплее покрывала и достигает человеческой температуры тела. Изображение из статьи W. Barthlott et al., 2008. A torch in the rain forest: thermogenesis of the Titan arum (Amorphophallus titanum)

Несмотря на отвратительный запах, посмотреть на редкое цветение аморфофаллуса в ботанический сад приходят толпы людей (например, в июне 2017 года в Ботанический сад Кембриджского университета за два дня пришли 3500 посетителей). Ботанические сады — важный ресурс для сохранения вида, ведь в природе он крайне редок и внесен в Международную красную книгу как вымирающий (Endangered, EN).

Огромный, теплый и вонючий Наука, Ботаника, Копипаста, Elementy ru, Видео, Длиннопост

Найти фото дикого аморфофаллуса титанического было титанически сложно — почти так же сложно, как найти этот цветок в природе. Так что при встрече я бы его тоже обняла, несмотря на запах. Фото © Luke Mackin с сайта flickr.com

Фото © Philippe Verbelen с сайта flickr.com, Суматра.

Юлия Михневич

https://elementy.ru/kartinka_dnya/898/Ogromnyy_teplyy_i_vony...

Показать полностью 3 2
579

Гарвардский курс CS50 на русском: шестнадцатая лекция

Привет! Мы продолжаем публиковать лекции легендарного Гарвардского курса CS50, которые мы переводим и озвучиваем специально для JavaRush.

Рады вам представить 16-ю серию с продолжением рассмотрения языка PHP (теперь для разработки веб-приложений), а также со знакомством с базами данных и MySQL.

Всего в курсе 24 лекции, постепенно мы переведём все.


Список переведённых лекций:


1-я лекция: вступительная, знакомит с общими понятиями языков программирования, а также с командой преподавателей и системой предстоящих занятий.

2-я лекция: также является вступительной и знакомит с общими понятиями языков программирования, продолжая тему первой лекции.

3-я лекция: знакомит с понятием и функциями компилирования и рассказывает, каким образом в программах появляются баги (начиная с самого первого «компьютерного жучка»), как их распознать и чем они могут быть вызваны.

4-я лекция: знакомит с типами данных и циклов, некоторыми базовыми функциями и основной схемой составления программы, а также демонстрирует ограниченность возможностей компьютеров и исторические примеры багов, не прошедших бесследно.

5-я лекция: продолжение о багах, плюс раскрывает понятие структуры программы, объясняет, зачем нужны функции внутри кода, в чём важность области действия значений, и вводит функцию strlen. Также из неё вы узнаете, как в CS50 борются с любителями списывать, и научитесь экономить оперативную память компьютера во избежание ошибки сегментации.

6-я лекция: об основах криптографии, массивах и аргументах командной строки.

7-я лекция: знакомит с основными методами сортировки данных. Дэвид Мэйлен рассказывает о пузырьковой сортировке, сортировках выбором, вставкой и слиянием, а зрители проверяют их на практике.

8-я лекция: про сортировку данных методом слияния, а также краткий экскурс в мир побитовых операций.

9-я лекция: продолжение знакомства с оператором условия — if, введение понятие рекурсии, а также обсуждение скандала концерна Volkswagen и проблемы компьютерной безопасности. Лектор детально рассматривает функцию перестановки - swap, демонстрирует приёмы работы с отладчиком программ и раскрывает структуру и механику оперативной памяти.

10-я лекция: о разных методах составления списков, сохранении информации о программе и использовании указателей и указуемых.

11-я лекция: изучение указателей, разбор структуры функций библиотеки CS50, знакомство с утечкой памяти, введение понятия linked list и других структур данных с детальной демонстрацией.

12-я лекция: про особенности стека, очереди и связного списка. Разбор возможных проблем, связанных с доступом к памяти. Тут же рассматривается структура двоичного дерева, префиксного дерева и работа со сжатием файлов.

13-я лекция: о хэшировании данных, сетевых протоколах и о том, как при помощи зашифрованных соединений защитить себя от подозрительных незнакомцев.

14-я лекция: введение в веб-программирование и знакомство с языками HTML и CSS.

15-я лекция: знакомство с языком программирования PHP и языком разметки HTML.



Подробнее о CS50


На кого рассчитан курс?


Если вы — новичок, пройдите CS50. Если кто-то из ваших знакомых приглядывается к ИТ и программированию, советуйте CS50 не глядя. Я серьезно.

CS50 подойдет любому человеку, кто решил стать «айтишником». Пожалуй, его можно рекомендовать и способным 12-летним, и умудренным опытом «перебежчикам» из других профессий. Идеально — старшеклассникам и студентам.

Курс очень прогрессивный и обновляется из года в год. При этом в отличие от большинства подобных университетских обучающих программ (например, MIT 6.00X) от слушателя не требуются знания университетской математики, достаточно школьного уровня.


Что изучают на CS50?


— Основы компьютерных наук и программирования. Системы счисления, работа с командной строкой в Linux, циклы, условные переходы и прочие радости;

— Концепции алгоритмов и алгоритмичности мышления. Вы узнаете о том, какие задачи можно решать с помощью программирования и каким образом. О бинарном поиске, простом по сути, но очень эффективном и требующем тщательности в реализации, Дэвид Малан расскажет сходу, прямо на нулевой лекции. И попробуйте потом забыть сцену с разрывом телефонного справочника, а вместе с ней — и полученные знания! Вообще, курс охватывает все основные алгоритмы, которые нужно знать и понимать «айтишникам»;

— Концепции абстракции, структуры данных, инкапсуляции, управления памятью. Основы компьютерной безопасности. Процесс разработки ПО и веб-разработка;

— Основы языка программирования C и визуального языка Scratch. Собственно, все основные примеры и задания студенты делают на языке C;

— Основы баз данных и SQL;

— Веб-разработка: основы CSS, HTML, JavaScript и PHP. Естественно, только самые азы;

— Основы подготовки презентации проектов по программированию.


Поддержите нас плюсом и подписывайтесь на нас и сообщество «Наука».
Показать полностью
322

Шведские ученые научились плавить золото при комнатной температуре

При повышении напряжения могут происходить неожиданные вещи, и золота это касается не в последнюю очередь. В частности, исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции впервые открыли способ плавки поверхности золотого предмета при комнатной температуре.


Людвиг де Кнооп с физического факультета Чалмерса поместил маленький кусочек золота в электронный микроскоп. Рассматривая его при самом большом увеличении, он постепенно увеличивал напряженность электрического поля до экстремальных значений, изучая видимые последствия влияния электрического поля на атомы золота.


Просматривая поведение атомов в записи с электронного микроскопа, он увидел нечто потрясающее – поверхностные слои золота фактически расплавились, и это происходило при комнатной температуре. 

Шведские ученые научились плавить золото при комнатной температуре Золото, Напряжение, Плавка

«Это открытие просто оглушило меня. Это крайне необычное явление, открывающее нам новые фундаментальные знания о золоте», — говорит Людвиг де Кнооп.


Так что же всё-таки произошло? А вот что – атомы золота перешли в возбуждённое состояние. Под воздействием электрического поля они внезапно потеряли свою упорядоченную структуру, и почти все межатомные связи исчезли. В течение дальнейших экспериментов исследователи обнаружили, что также есть возможность «переключаться» между твёрдым и расплавленным состоянием металла.


Открытие явления утраты атомами золота своей структуры в таких условиях не просто впечатляет; его можно назвать научным прорывом. Совместно с теоретиком Микаэлем Юхани Куисма из университета Ювяскюля в Финляндии Людвиг де Кнооп и его коллеги открыли новое направление в материаловедении. Результаты их работы опубликованы в журнале Physical Review Materials.


Благодаря теоретическим расчётам исследователи могут выдвинуть предположения о причинах способности золота плавиться при комнатной температуре. Возможно, поверхностное плавление можно рассматривать как так называемый низкоразмерный фазовый переход. В таком случае открытие связано с областью исследований топологии, первопроходцы которой — Дэвид Тоулесс, Дункан Холдейн и Майкл Костерлиц получили Нобелевскую премию по физике 2016 года. Исследователи под руководством Микаэля Юхани Куисма изучают эту способность.


В любом случае, плавление поверхностных слоев золота при помощи данного метода открывает новые перспективы для его применения в будущем в различных прикладных целях.


«Поскольку мы можем контролировать и изменять свойства поверхностных слоев атомов, это открывает двери для различных путей применения этой технологии. Например, она может применяться в различных типах датчиков, катализаторов и транзисторов. Также могут открыться возможности для новых концепций бесконтактных компонентов», — говорит Ева Олссон, профессор кафедры физики в Чалмерсе.  http://gearmix.ru/archives/44818

Показать полностью
679

Через 100 млн. лет количество дней в году станет равным примерно 358

Суточное вращение Земли постепенно замедляется. Луна "тянет" океаны на себя, океаны передают импульс суше. В то же время океаны "тянут" Луну на себя, заставляя ее крутиться по орбите быстрее. Луна набирает скорость и переходит на более высокую орбиту, постепенно отдаляясь от Земли.

Через 100 млн. лет количество дней в году станет равным примерно 358 Наука, Астрономия, Космос, Познавательно, Гифка, Длиннопост

Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока вращение системы Луна-Земля не станет полностью синхронным, как это уже произошло в системе Плутон-Харон.

Через 100 млн. лет количество дней в году станет равным примерно 358 Наука, Астрономия, Космос, Познавательно, Гифка, Длиннопост

Так называемые приливные силы стремятся привести систему в равновесное состояние, при котором оба объекта становятся неподвижными относительно друг друга.

Харон - очень массивный спутник, он весит всего в 8 раз меньше своего старшего брата, поэтому ему удалось развернуть Плутон к себе одной стороной. С Плутона никогда нельзя увидеть обратную сторону Харона, а с Харона - обратную сторону Плутона. Плутон висит в небе Харона неподвижно и наоборот.


Нечто похожее наблюдается и у нас, только Луна намного меньше Земли (масса меньше в 81 раз), поэтому Земля успела развернуть Луну к себе одной стороной, а Луна Землю еще нет.

Луна отдаляется от Земли на 4 сантиметра в год, а солнечные сутки на Земле становятся длиннее на 1,7мс каждые сто лет.


Однако Луна не может уйти от Земли насовсем. Кинетическая энергия вращения Земли переходит в потенциальную энергию высоты орбиты Луны, а эта энергия не бесконечна. Когда вращение системы Земля-Луна станет полностью синхронным, действие приливных сил прекратится, приливы и отливы на Земле, вызванные влиянием Луны исчезнут (останутся только приливы, вызываемые влиянием Солнца, но они гораздо слабее), Земля будет делать оборот вокруг своей оси за (грубо) 40 дней.


Нетрудно приблизительно посчитать, насколько увеличится продолжительность суток за 100 млн.лет. В 2000 году продолжительность солнечных суток (СС) составляла 86400,002 секунды. Количество солнечных суток в тропическом году по состоянию на 2000 год = 365,2421897 суток. Отсюда количество секунд в году = 31556925,92 с.


100 млн.лет дают прирост суток на 10^8*0.0017/100 = 1700 c, то есть примерно полчаса.

Продолжительность СС составит 88100,002 с; количество СС в году уменьшится до 358 дней.

Через 100 млн. лет количество дней в году станет равным примерно 358 Наука, Астрономия, Космос, Познавательно, Гифка, Длиннопост

Аналогично проделаем расчеты для 5 млрд. лет. К этому времени Солнце уже погаснет, но если не принимать это в учет, то получим длительность суток 47 часов, а дней в году станет 184.


P.S. В прошлом Земля вращалась быстрее. Откопал в Интернете, что 680 млн. лет назад в сутках был 21 час.

P.S.S. Анимация создавалась в Macromedia Flash 8.

Показать полностью 1
484

NASA испытало компактный ровер

Инженеры из NASA создали компактного оригами-робота. Он не боится падения с высоты, может ехать по скользкой или каменистой поверхности, а еще умеет проползать под препятствиями, изменяя форму рамы


https://nplus1.ru/news/2017/03/16/puffer

NASA испытало компактный ровер NASA, Робототехника, Робот, Новости, Технологии, Наука, Гифка
668

О сингулярности и что произойдет при 4-й промышленной революции?

О сингулярности и что произойдет при 4-й промышленной революции? Наука, IT, Новости, Длиннопост

В свое время я знакомил читателя с элементами 4-й промышленной революции. Это то, что ожидает нас в ближайшие 10 лет. И вот новая информация, с которой поделились мои коллеги. В 2009 году группой крупных ученых, инженеров и технологов под эгидой NASA и Google был создан Singularity University (Университет Сингулярности). Его цель, пожалуй, не нуждается в переводе, скорее она обозначена как университет вперёдсмотрящих.


В вышеприведенной миссии используется термин exponential technologies. Имеются в виду технологии, скорость развития которых постоянно и быстро растет. Вот как описывает свои впечатления известный немецкий инженер Удо Голлуб (в переводе с английского).


«Я только что посетил саммит Университета Сингулярности (Singular University) и вот что почерпнул.


В 1998 году в фирме Kodak было 170,000 сотрудников и фирма продавала 85% всей фотобумаги в мире. В течение всего нескольких лет, их бизнес-модель исчезла, и они обанкротились. Что случилось с Kodak произойдет во многих отраслях промышленности в ближайшие 10 лет - большинство людей не видит такого поворота событий.


Думали ли вы в 1998 году, что через 3 года вы не захотите печатать фотографии на бумаге? Цифровые камеры были изобретены в 1975 году. Первые из них имели разрешающую способность только в 10 000 пикселей, но следовали закону Мура.


(Закон Мура - наблюдение, сделанное в 1965 году Гордоном Муром, одним из основателей корпорации Intel, что количество транзисторов на квадратный дюйм в интегральных схемах увеличивается двукратно каждый год, начиная с изобретения интегральных схем. Мур предсказал, что эта тенденция сохранится и в обозримом будущем. ГГ.)


Осмысление экспоненциальных технологий потребовало некоторого времени, прежде чем они получили полное признание всего за коротких несколько лет. Этой тенденции последуют самые разные области, такие как, например, искусственный интеллект, здравоохранение, электро- и самоуправляемые автомобили, образование, трёхмерное печатание, сельское хозяйство и рабочие места.


Добро пожаловать в 4-ю промышленную революцию. Добро пожаловать в Экспоненциальный Век.


Программное обеспечение компьютеров (софтвер) коренным образом изменит традиционные отрасли промышленности в ближайшие 5-10 лет.


К примеру, фирма Uber есть всего лишь программное средство, фирма не владеет автомобилями, но она теперь крупнейшая такси-компания в мире. Фирма AirBnB стала по существу самой большой гостиницей мира, хотя фирма и не обладает конкретными помещениями.


«Понимание» мира компьютерами растёт по экспоненциальному закону. Компьютер уже выиграл игру Го у лучшего игрока мира, на 10 лет раньше, чем предполагали. (Игра Го намного сложнее шахмат.) В США, молодым правоведам стало очень трудно найти работу. Вы можете получить юридическую консультацию во многих областях из IBM Watson в течение нескольких секунд, причем с 90% точностью по сравнению с 70% точностью сделанной человеком юристом. Так что, если вы сейчас изучаете право, немедленно прекратите. В скором будущем понадобится на 90% меньше юристов, останутся только узкие судебные специалисты.

О сингулярности и что произойдет при 4-й промышленной революции? Наука, IT, Новости, Длиннопост

Ссылка

Показать полностью 1
237

Оптическая морская мышь

Оптическая морская мышь Наука, Интересное, Оптика, Биология, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

На фотографии — морской многощетинковый червь Aphrodita aculeata, или морская мышь. Родовое название присвоил этим червям в 1758 году Карл Линней — в честь древнегреческой богини любви Афродиты. А слово aculeata в переводе с латинского означает «колючая, покрытая колючками». Эти животные обитают в Средиземном море и Северной Атлантике, а также у берегов Аляски. Они любят рыться в мягких грунтах в поисках животных и растительных остатков (см. видео), а также охотятся на мелких беспозвоночных. Типичный размер морской мыши 7,5–15 сантиметров, но некоторые достигают и тридцати.

Бока афродиты покрыты тонкими войлокоподобными и более толстыми, напоминающими иглы, щетинками (см. картинку дня Щетинки полихет), которые меняют цвет в зависимости от угла падения света. Причем толстые щетинки наиболее эффективно отражают красную и синюю части спектра, а тонкие — желтую, синюю и зеленую. Такое избирательное отражение определенных спектров — характерное свойство фотонного кристалла, материала, структура которого характеризуется периодическим изменением коэффициента преломления. У него есть разрешенные и запрещенные зоны для энергий фотонов: если на фотонный кристалл падает фотон с энергией, которая соответствует запрещенной зоне, то этот фотон не может распространяться в этом фотонном кристалле и отражается обратно. И наоборот, фотон с энергией, соответствующей разрешенной зоне, может распространяться в данном фотонном кристалле. Получается такой оптический фильтр, который отражает одну часть спектра, но пропускает другую.

Оптическая морская мышь Наука, Интересное, Оптика, Биология, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Отражение света щетинкой морской мыши при различных углах падения лучей. Фото из статьи R. C. McPhedran et al., 2001. The Sea Mouse and the Photonic Crystal

Окраска, которая формируется не за счет пигментов, а благодаря физическим свойствам поверхностей, определенным образом преломляющих свет, называется структурной (см. Структурный цвет в живой природе). Щетинкам морской мыши структурную окраску (как и свойства фотонного кристалла) придает их строение, напоминающее дифракционную решетку: щетинки пронизаны многочисленными микроскопическими продольными каналами, образующими упорядоченную структуру. Каждый канал окружают шесть соседних каналов, получается такая «гексагональная упаковка». Толстые щетинки морской мыши, в отличие от тонких, полые внутри, но структура и свойства их поверхностей в целом похожи.

Оптическая морская мышь Наука, Интересное, Оптика, Биология, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Микроструктура толстой щетинки морской мыши под сканирующим электронным микроскопом: (a) — стенка щетинки на поперечном срезе, (b) — микроскопические каналы на поперечном срезе щетинки крупным планом, (c) — микроскопические каналы на продольном срезе щетинки. Фото из статьи F. Mumm et al., 2010. A bio-originated porous template for the fabrication of very long, inorganic nanotubes and nanowires

Для чего морские мыши обзавелись фотонными кристаллами, неизвестно. Есть версия, что структура щетинок афродит помогает снизить сопротивление песка и ила при зарывании в субстрат, а оптические свойства — всего лишь побочный эффект. В любом случае такое изящное в своей простоте изобретение природы может помочь людям при создании микроструктурированных оптических волокон, позволяющих, к примеру, преобразовывать частоты лазерных импульсов в широком диапозоне или служить лекалом при изготовлении нанопроводов и нанотрубок.


Фото © James Lynott с сайта flickr.com


http://elementy.ru/kartinka_dnya/499/Opticheskaya_morskaya_m...

Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!