niketg

В одном небольшом, но гордом районе, расположенном где-то рядом, примерно между гильбертовым пространством (о котором речь пойдет ниже) и продуктовым магазином, жители решили провести выставку котиков. Главный приз выставки - пожизненный запас сметаны (но не сразу) и почётное место на гербе района. Трое кварталов выставили каждый по одному претенденту.

1. Барсик — чистокровный мейн-кун, чемпион породы, аристократ с родословной длиннее, чем хвост его бабушки. Его морда — произведение искусства. Барсик не ходил по сцене, он дефилировал.

2. Мурзик — дворовый кот, народный герой, звезда интернета. Он спас троих утопающих мышей. На его дворовой морде с самого детства было написано: «Мурзик — друг человека». А количество селфи с ним превышает население небольшой европейской страны.

3. Пушок — кот, который самостоятельно научился открывать холодильник. И, кажется, основной целью его жизни (кота, не холодильника) была мечта стать автором книги «Как украсть колбасу, не разбудив хозяина. Инструкция для котят доэдипального возраста». Он также  написал три статьи в журнал «Котология» (две из них — лапами, одну — хвостом).

И вот настал первый день выставки. Но была одна проблема: как сравнить этих трёх совершенно разных котов? Как измерить их вклад в кошачью кошачье-человеческую цивилизацию?

На третий день прений  эксперты и жители города спорят до драки. На пятый день на улице вырастают баррикады с транспарантами. Котозаводчики кричат: "У Барсика 50 медалей! У него порода! У него родословная, за которую можно купить небольшой остров! Вы только посмотрите на его скулы! А его шерсть, а его педикюр!.. Барсик — прирожденный победитель!". Блогеры вопят: "Мурзик — Н-А-Ш! У него котолион подписчиков (это они говорят) и авторские права на хештег  #КотикМояЖизнь (а это они думают)! Его видео собирают по котолиону просмотров за час! Он народный!" Учёные просто мирно настаивают: "Пушок — котогений. Он Эйнштейн и Дарвин кошачьего мира одновременно, понятно?". Коты все это время сидят в сторонке и умываются лапками, им всё равно. Сметана на выставке котикам выдается бесплатно.

На седьмой день споров. У противоборствующих сторон выработалась единая позиция, что нельзя сложить медали с лайками и поделить на научные статьи. Если проецировать каждую такую величину на какую-то одну другую, получается ерунда. Нельзя оценить научные статьи лайками, а медали научными статьями. И тут жители задались вопросом: кто виноват и что делать!?

Тогда городской совет (состоящий из трёх хомяков, вороны и одного попугая) решил, что срочно (запасы сметаны были уже на исходе) нужна новая система. Система, которая учитывает всё. Которая не судит, а измеряет. Которая даёт каждому коту шанс, даже если он иногда гадит в тапки. Умный попугай открыл том математического анализа (что бы это не значило).

Так родилась комплексная теория кошачьего вклада в цивилизацию. Или, говоря по-простому, гильбертово пространство (о котором речь была выше) котиков, которое есть просто бесконечномерный аналог привычного нам трехмерного пространства, где можно измерять длины кото-векторов, углы между ними, и которое пригодно для математического анализа (что бы это не значило). То есть такие кото-вектора бесконечномерного (в теории) кото-пространства можно было, например, сложить и получить результирующий кото-вектор и даже вычислить его длину, что в конечном итоге и будет считаться вкладом котика в цивилизацию.

Чтобы вычислить победителя, было решено, что каждый кот описывается кото-вектором в пространстве кото-координат. Каждая координата — это число, которое объективно измеряется сантиметрами, килограммами или джоулями, а иногда лайками и даже децибелами (но никаких единоличных субъективных авторитетных мнений, только хардкор).

После долгих прений, в которых попугай чуть не лишился всех перьев из хвоста, решили выбрать 7 главных кото-координат (меряем активность котиков - у нас получилось семимерное кото-пространство!):

G — "Гламурность". Это количество селфи с котиком, выложенных в Inst… в Мах (что бы это не значило) с хештегом #КотикМояЖизнь, умноженное на среднее количество лайков. Пример для Мурзика. У него 10 000 селфи, под каждым селфи в среднем 200 лайков. Значит, он собрал суммарно 2 000 000 лайков. G = 10 000 × 200 = 2 000 000.
Проблему накрута лайков решили пока не решать. Во-первых, это просто абсурдно и невозможно в посконных соцсетях. А, во-вторых, сметана стремительно заканчивалась.

Барсик: 50 селфи, средний лайк 50 → G = 2500,
Мурзик: 10 000 селфи (он же звезда!), средний лайк 200 → G = 2 000 000,
Пушок: 5 селфи (он слишком занят открыванием холодильника), средний лайк 500 (ценители гениев) → G = 2500.

Z — "Зловредность". Это количество раз, когда кот нагадил в тапки, разодрал диван или сбросил вазу. Измеряется датчиками в умных квартирах, плюс жалобы хозяев и подтверждённые видео.

Барсик: 2 инцидента (воспитанный аристократ) → Z = -2,
Мурзик: 150 инцидентов (народный герой — он и везде) → Z = -150,
Пушок: 15 инцидентов (гений, но всё же кот) → Z = -15.

Зловредность — это отрицательная черта. Она должна бы уменьшать общий кото-вес. В зависимости от того, что и как мы хотим посчитать, мы можем применять разные поправки к отрицательным вкладам. Пусть общий вес умножается на коэффициент зловредности, равный: k = 1 / (1 + |z|/100)*. Публика ржёт: "Мурзик милый, но он же гадит!".
* - Коллективная поправка от жителей, озвученная умным попугаем из городского совета: "Значение 100 в коэффициенте зловредности было принято городским советом как "порог терпимости": если кот гадит в тапки реже, чем раз в 100 дней, это почти не влияет на его репутацию".

F — "Фотогеничность". Нейрокотосеть оценивает морду каждого котика по 100-балльной шкале. Красота — страшная сила!

Барсик: 95 баллов (породистая внешность) → F = 95,
Мурзик: 60 баллов (обаятельная дворовая морда, но без гламура) → F = 60,
Пушок: 40 баллов (гений редко бывает красавцем) → F = 40.

T — "Толстота". Это почти то же самое, что и красота, только с другой стороны кота. Это отношение веса кота к длине тела. Потому что всем нравятся упитанные котики.

Барсик: 4.5 кг / 0.5 м = 9 (стройный аристократ),
Мурзик: 7 кг / 0.5 м = 14 (в меру упитанный народный герой),
Пушок: 3 кг / 0.4 м = 7.5 (тощий гений, всё сгорает в мозгу).

S — "Смешливость". Это количество раз, когда кот сделал что-то глупое, но умилительное (упал с дивана, погнался за лазерной указкой, застрял в коробке). Измеряется по загруженным оригинальным видео с рутуба. Смешные коты собирают миллионы просмотров. Это материнский социальный капитал.

Барсик: 5 раз (аристократ не роняет достоинства) → S = 5,
Мурзик: 500 раз (народный герой — кладезь приколов) → S = 500,
Пушок: 50 раз (гений иногда отвлекается от холодильника) → S = 50.

М – "Медали". Ничего интересного, просто наградные медали котика.

Барсик: 50 (чемпион котовыставок) → М = 50,
Мурзик: 0  (народный герой — откуда медали?) → М = 0,
Пушок: 1 (получил одну поощрительную медаль в детстве на межобластной олимпиаде по физике) → М = 1.

K – "Когнитивность". Средняя цитируемость статей котика. Мало написать статью, важно, чтобы она стала полезной.

Барсик: 0 (занят котовыставками) → К = 0,
Мурзик: 0  (ну, вы поняли) → К = 0,
Пушок: 300 (непревзойденный котоученый) → К = 300.

Вечер седьмого дня конкурса – на арифмометрах идет подсчет кото-векторов и кото-весов. Кото-весы – это результирующий вес котика, по которому и будет выбран победитель!  Кото-вес считается по формуле: w = √(G² + F² + K² + ... + Z²).

Финальный кото-вес соревнования: W = w × k.

Что говорят результаты расчетов, выполненных тремя хомяками, под присмотром вороны-наблюдательницы?

Барсик:
G² = 2 500² = 6 250 000,
F² = 95² = 9 025,
T² = 9² = 81,
S² = 5² = 25,
Z² = (-2)² = 4,
M² = 50² = 2500,
K² = 0.

Вычисляем:
6 250 000 + 9 025 + 81 + 25 + 4 + 2500 + 0 = 6261610;
wₐ = √6 259 127 ≈ 2 502;
kₐ = 1 / (1 + 2/100) ≈ 0.9804

ИТОГ: 2 502 × 0.9804 ≈ 2 453

Барсик доволен. Он, конечно, не понимает, что такое квадратный корень, но чувствует — число приличное.

Пушок:
G² = 2 500² = 6 250 000,
F² = 40² = 1 600,
T² = 7.5² = 56.25,
S² = 50² = 2 500,
Z² = (-15)² = 225,
M² = 1,
K² = 300² = 90000,

Вычисляем:
6 250 000 + 1 600 + 56.25 + 2 500 + 225 + 1 + 90000 = 6344382,25;
w_п = √6344382,25≈ 2 519;
k_п = 1 / (1 + 15/100) ≈ 0.8696;

ИТОГ: 2 501 × 0.8696 ≈ 2 190

Пушок задумчиво чешет лапой за ухом. «Меньше, чем у Барсика? Несправедливо!» — думает он. Но потом вспоминает, что у Барсика фотогеничность 95, а у него 40, и успокаивается. Но, зато, если бы я 15 раз не порвал бы диван, был бы выше Барсика! Математика не врёт.

Мурзик: Самое интересное!
G² = 2 000 000² = 4 000 000 000 000 (4 триллиона),
F² = 60² = 3 600,
T² = 14² = 196,
S² = 500² = 250 000,
Z² = (-150)² = 22 500,
M² = 0,
K² = 0,

Вычисляем:
4 000 000 000 000 + 3 600 + 196 + 250 000 + 22500= 4 000 276 296;
w_м = √4 000 276 296≈ 63 246;
k_м = 1 / (1 + 150/100) = 0.4;

ИТОГ: 63 246 × 0.4 = 25 298.4

Мурзик офигел.
— Как это? — возмутился он на кошачьем языке. — У меня было 63 тысячи, а стало 25? Где справедливость?!
— Справедливость, — сказала мудрая ворона, — в том, что ты, дорогой, 150 раз нагадил в тапки. За это надо платить. Да, ты всё ещё впереди (25 тысяч против двух с лишним тысяч у этих интеллигентов), но уже не с таким разрывом (теперь разрыв не 25-кратный, а всего 10-кратный!). Будешь пакостить – вообще призов лишишься! Имей совесть.
Мурзик задумался. Совести у него не было, но было чувство самосохранения. Он понял, что надо что-то менять.

Всем, кто дочитал котики в подарок!)

(Пишите в комментариях, чтобы вы хотели добавить к этому примеру или убрать из него.
Что в примере хорошо, а что плохо, или просто то, о чем думаете)

Немного московских магнолий в ленту из ботанического сада сеченовского университета

Всем весны и тепла

Всем привет!

Пока, к сожалению, у меня не хватает времени на палеонтологическую серию постов, я решил поделиться с вами сегодняшним цветением необычного растения из тропиков Америки. Называется оно карлюдовика.

Carludovica palmata

Далее из соцветия скорее всего завяжется съедобный плод, похожий на плод монстеры. Однако, из-за кристаллов оксалата кальция, содержащихся в плодах, их следует употреблять с осторожностью.

Мы продолжаем погружаться в удивительные миры прошлого нашей планеты, а помогает нам в этом замечательная наука палеонтология. Теперь дошла очередь до, пожалуй, самого катастрофичного для многоклеточной жизни периода. Это - пермский период, или коротко - пермь. Этот период был выделен в геохронологической шкале на основе отложений Уральских гор и назван в честь города Перми. Длился период примерно 47 млн лет (с примерно 299 по 252 млн лет назад).

Типичный пейзаж пермского периода обычно ассоциируется с ранними пресмыкающимися и им подобными, например, диметродоном, приковывающим к себе внимание удивительным гребнем на спине. Несмотря на свой облик, диметродон эволюционно ближе к млекопитающим, чем к рептилиям. А на заднем плане растут гигантские древовидные хвощи каламиты.

Именно на конец пермского периода приходится самое опустошительное за последние 542 млн лет массовое вымирание в истории Земли. Это событие оказалось в геологическом масштабе настолько быстрым и настолько катастрофическим для жизни на планете, что описание всего пермского периода часто сводится к длительному и детальному поиску причин и перечислению последствий великого пермского вымирания (the Great Dying в англоязычной литературе), а также к рассмотрению перспектив грядущей планетарной катастрофы. И в самом деле, что случилось один раз, вполне может произойти и во второй.

Однако тема массового вымирания настолько объемна, что требует отдельного дальнейшего обсуждения. Пока же логичнее просто попытаться представить тот, обреченный на катастрофу, мир, который мог бы увидеть путешественник во времени, попавший в пермский период. Здесь хочется сделать небольшое отступление и сказать, что весь пост - это личная точка зрения автора, который, впрочем, пытался быть объективным, но насколько это ему удалось - остается судить читателям.

Итак, начало пермского периода. Наземная флора и фауна, недавно пережившая кризис карбоновых лесов и связанное с ним похолодание, изменяется и приспосабливается к новым условиям. Появляются современные группы растений, такие как гинкговые и саговники.

Современный энцефаляртос вуда - очень редкий вид саговниковых, не встречается в дикой природе. Со времен своего появления в перми саговники очень мало изменились, многие из них отлично приспособлены к жизни в засушливых местах обитания.

Круговорот углерода стал теперь более совершенен, благодаря более эффективной деятельности микроорганизмов-деструкторов органики, в результате чего концентрация в атмосфере парниковых газов (прежде всего углекислого) возрастает в разы. Высвобожденный углерод в составе углекислого газа возвращается в атмосферу, и планета неуклонно разогревается. Оледенение, сковывающее южный полюс, проходит. Литосферные плиты двигают континенты навстречу друг другу, в результате чего образуется единый суперконтинент Пангея.

Пангея, расположившаяся по обе стороны от экватора и простирающаяся практически от полюса к полюсу, меняет циркуляцию морских течений и, как следствие, климат. Климат Пангеи далек от идеального. Существовавшая ранее вдоль экватора полоса влажных тропических лесов разрушается, ей на смену во внутриконтинентальных регионах приходят растения бедных осадками, засушливых районов и пустынь.

Климат средней и верхней перми по-прежнему, как и в карбоне, отличался зональностью, однако, был заметно теплее. Огромные по площади тропические и экваториальные внутриконтинентальные зоны были, по-видимому, аридными. Влажный климат существовал лишь в районе океана Палео-Тетис, а так же в части зон умеренного климата северного и южного полушарий.

В таких условиях в выигрыше остаются амниоты, появившиеся чуть ранее, однако, лучше приспособленные к аридному климату. Амниоты разделились на две большие группы:  завропсид (включающих в себя в том числе рептилий, птиц и динозавров) и синапсид (млекопитающих и их зверообразных предшественников), вероятно, еще в карбоне. Теперь же они все вместе в значительной степени избавились от конкуренции со стороны амфибий и заняли новые экологические ниши по-настоящему наземных животных, заселив огромный континент.

Знакомая многим из детства реконструкция одного из первых больших наземных хищников, иностранцевии, выполненная знаменитым чешским художником Зденеком Бурианом.

Громадный суперокеан Панталасса, занимающий около 70% поверхности планеты, омывает берега Пангеи. И хотя из-за тектонических процессов субдукции дно суперокеана не сохранилось до наших дней, полагают, что современный Тихий океан образовался из центральных областей Панталассы. Второй крупный океан, Палео-Тетис, вдавался в берега Пангеи с востока и был причиной относительно мягкого и влажного климата прибрежных регионов, создавая убежища для влаголюбивых наземных обитателей.

Геликоприон - не разгаданная загадка пермских морей. Обычно реконструируемый как примитивная акула со спиралью в виде зубов во рту. Однако, у палеонтологов нет никаких других окаменелостей животного, кроме причудливой спирали из элементов, похожих на зубы, из-за этого до сих пор существует несколько гипотез, как на самом деле выглядело это существо.

В таких жарких условиях будет происходить действие следующего акта великой драмы в истории жизни на Земле - массового пермского вымирания...

Возобновляем наше традиционное палеонтологическое родео) В прошлый раз мы остановились в конце девонского периода, бегло окинув взором местное зеленое вымирание. А сейчас речь пойдет о следующем периоде в истории Земли - каменноугольном, или, как его еще называют, карбоне. Правда, карбон карбоном называют не все. Особо патриотичные американские ученые разделяют каменногоугольный период аж на два - миссисипий и пенсильваний, но мы не будем так усложнять себе жизнь.

Где-то в районе экватора, примерно 319997983 год до н.э.

Каменноугольный период длился около 60 млн лет, примерно с 359 по 299 млн лет назад. Даже такие небольшие по геологическим меркам отрезки времени, как 60 миллионов лет, колоссальны по сравнению с человеческой жизнью, и в голове нормального человека, как правило, не умещаются, поэтому описывать их приходится, сжимая до нескольких значимых событий, но тут уж ничего не поделаешь.

Итак, самое значимое событие, благодаря которому период и получил свое название, - это накопление и захоронение большого количества органики, которая спустя миллионы лет превратится в громадные залежи каменного угля. Так откуда все этот уголь взялся? Чтобы ответить на этот вопрос, придется начать издалека, с климата.

Вообще, климат Земли на протяжении более чем полумиллиарда последних лет был довольно теплым, заметно теплее, чем сейчас. То, что мы с вами живем в ледниковом периоде, вовсе не значит, что этакое положение дел - норма для планеты. Скорее верно обратное, преимущественно субтропический, равномерно теплый по всей планете климат - вот нормальное состояние для Земли. Именно такой термоэрой, то есть периодом времени, когда климат по всей планете теплый и выровненный, характеризуется середина девона, когда растения начали свой победный марш по материкам.

Нейроптерис - лист семенного папоротника.

Термоэра благоприятствовала колонизации растениями суши и образованию почв, предоставляя тем самым кров и пищу первым наземным животным, прежде всего разнообразным членистоногим, таким как многоножки, паукообразные и насекомые. В начале карбона наземные растительные сообщества продолжают развиваться и усложняются. Растения, конкурируя между собой за место под солнцем и коэволюционируя с потребителями готовой органики (в том числе, с теми же самыми членистоногими), теперь менее зависимы от воды, что помогает им расселяться даже по внутренним областям материков.

Полярная ночь над томиодендронами Ангариды, 350 млн лет назад

Также первые 15 млн лет карбона еще называют "Ромеровский провал", в течение которого происходит существенное временное исчезновение из палеонтологической летописи четвероногих позвоночных. Что, видимо, может быть связано с быстро меняющейся околоводной средой.

Крассигиринус - один из немногих представителей тетрапод из ромеровского провала. Крассигиринус достигал длинны двух метров

Богатая углекислым газом атмосфера (углекислого газа примерно в 8 раз больше по сравнению с современным доиндустриальным уровнем) обеспечивает наземные растения самым необходимым для жизни элементом - углеродом. Но углерод обратно в атмосферу не возвращается. По всей видимости, в карбоне не было или было еще крайне мало организмов, которые могли быстро и эффективно перерабатывать такие сложные вещества, как лигнин, формирующий твердые стенки растительных клеток. Тем самым, на протяжении всего карбона идет неуклонный отбор углерода из атмосферы и его захоронение. Именно из углерода, входившего в состав углекислого газа атмосферы, и благодаря росту наземных лесов в конечном итоге образовались огромные залежи каменного угля. Содержание же углекислого газа в атмосфере понижается до критических концентраций - в среднем примерно в три раза превышающих современный уровень. В свою очередь, концентрация кислорода в атмосфере наоборот неуклонно растет и в карбоне имеет максимальный уровень за всю историю Земли, благодаря чему у насекомых появляется возможность стать гигантами.

Стрекоза меганевра (Meganeura monyi) жила в самом конце каменноугольного периода. Размах ее крыльев достигал 65 см.

Своеобразная климатическая катастрофа, устроенная высшими растениями из-за несовершенства круговорота углерода, меняет климат на планете. Ведь углекислый газ, один из основных парниковых газов, активно выводится из атмосферы, тем самым создается обратный парниковый эффект, когда из-за недостатка парниковых газов уже не просто холодает, а изменяется климат по всей планете. Уже в начале карбона он становится ярко выраженным зональным, похожим на современный. Только около экватора располагается полоска тропических лесов, еще дальше к полюсам находятся обширные бореальные леса, аналогичные современной тайге, а на полюсах формируются ледяные шапки. Климат из термоэры переходит в криоэру.

Глоссоптерис - ископаемое дерево, широко распространенное в умеренном поясе южного полушария в карбоне. В том числе на основе его находок удалось показать единство материков, составлявших некогда единый южный материк - Гондвану. Иногда считается, что глоссоптерис  - это дальний родственник современного гинкго. 

Отдельно стоит упомянуть повсеместно встречающуюся ошибку в описании карбонового периода, как жаркого и влажного. Этим грешат даже в нашей лиге палеонтологов. Такая точка зрения сформировалась еще в позапрошлом веке, на основе данных из Европы и Америки, которые, к слову, в карбоне составляли один континент и находились на экваторе. Позже были получены данные по Гондване и Ангариде и выяснилось, что на этих внетропических материках был вполне себе сезонный климат, сходный с привычным нам умеренным. А на территории современных Индии и Южной Африки, которые тогда располагались в районе южного полюса, вообще было оледенение. Но, несмотря на эти данные, представление о карбоне, как теплом времени, закралось даже в школьные учебники.

В итоге, к концу карбона в конце московского - начале касимовского веков происходит так называемый кризис карбоновых лесов (Carboniferous rainforest collapse) - относительно небольшое массовое вымирание, когда температура на планете опускается настолько, что зона тропических болотистых лесов, опоясывающая планету на материках вдоль экватора, разрушается. Тропические заболоченные леса фрагментируются, концентрируясь в отдельных рефугиумах, а их состав существенно меняется.

Отпечаток коры лепидодендрона (Lepidodendron lycopodioides) выглядит словно чешуя доисторической рептилии. Лепидонендроны - сосудистые древесные растения, родственники современных плаунов. Во времена своего расцвета в каменноугольном периоде они формировали целые тропические леса на заболоченных территориях.

После кризиса карбоновых лесов каждый оставшийся островок жизни вступил на свой эволюционный путь, в результате возникло много уникальных и эндемичных видов, но это уже друга история...