76

В СКЕЛЕТЕ ЗНАМЕНИТОГО АВСТРАЛОПИТЕКА ЛЮСИ НАШЛИ КОСТЬ МАРТЫШКИ-ГЕЛАДЫ

По материалам Newscientist и научно -образовательного портала " С точки зрения науки" santorum,ru

В СКЕЛЕТЕ ЗНАМЕНИТОГО АВСТРАЛОПИТЕКА ЛЮСИ НАШЛИ КОСТЬ МАРТЫШКИ-ГЕЛАДЫ Биология, Наука, Палеонтология, Антропология, Эволюция, Человек, Обезьяна

На фото скелет Люси удивительно хорошей сохранности

Скелет знаменитой Люси - "прапрабабки" всех людей, был обнаружен в ноябре 1974 года во время раскопок в Эфиопии, которыми руководили палеонтологи Дональд Джохансон и и Том Грей (Donald Johanson and Tom Gray). По мнению антропологов удивительно хорошо сохранившиеся обломки костей принадлежат самке предка человека возрастом 25-30 лет, ростом чуть более метра, жившей 3,2 миллиона лет назад. Самке дали латинское название австралопитек афарский (Australopithecus afarensis) и второе имя - Люси - как героиню песни The Beatles "Lucy", которая звучала из кассетного магнитофона.


И вот в 2015 г., спустя 41-летнего тщательного изучения скелета, Гари Сойер (Gary Sawyer), Майк Смит (Mike Smith) из американского исторического музея (American Museum of Natural History in New York) и примкнувший к ним Скотт Уильямс (Scott Williams) из Нью-Йоркского университета (New York University) решили в очередной раз заняться реконструкцией скелета Люси и тут заметили что-то неладное. А именно инородную кость.


Учёных смутил один из спинных позвонков, который в итоге, оказался от мартышковой обезьяны (гелады). Причем этот позвонок тупо не подходил по размерам к остальному скелету. Откуда взялся позвонок от обычной обезьяны?


Скотт Уильямс уверяет, что его открытие, о котором он доложил на конференции Палеоантропологического общества (Paleoanthropology Society), отнюдь не "бросает тень" на весь имеющийся скелет Люси. Остальные обломки косей принадлежат австралопитеку афарскому. Очень хочется верить.

Дубликаты не найдены

+14

Может кто-то подменил. Для коллекционера иметь даже частичку 3млн. летней косточки в радость.

+19
- Михалыч, тут одного позвонка не хватает!
- Ну ставь что есть под рукой
+8

Есть такое развлечение: подбросить человеку, разобравшему пистолет, пару лишних болтиков.

раскрыть ветку 1
0

не пистолет, а двигатель.

+3

ХВАТИТ ПИСАТЬ ЗАГОЛОВКИ КАПСОМ

раскрыть ветку 1
0
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
+5

Есть два варианта:

1. Кто-то когда-то выгодно этот позвонок продал.

2. Сам же учёный его и подменил ради пиара.

раскрыть ветку 3
+3

И третий, самый вероятный, при анализе признаков часть бала просто отброшена, так ежегодно находят первых хомо сапиенсов древностью больше ста тысяч лет, у которых полного комплекса признаков нашего вида нет, но есть часть, остальное в статью не вносят или вносят в дополнениях.
А тут речь об одном позвонке.

раскрыть ветку 2
+2

Переведи, пожалуйста. Я прочитал несколько раз, понял, что описывают самое интересное, а остальное в примечаниях. Но все равно не понял, причем тут позвонок

раскрыть ветку 1
+2

Гелады отдельный род к павианам не относятся.

раскрыть ветку 2
+3

Хочется еще указать на новый для биологии и всей науки термин "мартышка-гелада"

раскрыть ветку 1
+1

ТС создал пост с целью антропогенез потроллировать, потому и криво.

-7

Интересно, а где эта новость на сайте антропогенез.ру?

ещё комментарии
-5

Лррр и Нднд мангал почистили))) Омикрон рулет!!

ещё комментарии
Похожие посты
2019

История угнетения. Почему нужно срочно бросить все дела и бежать извиняться за преступления предков

Автор: Юрий Деточкин.


И речь не про компенсации чернокожим в Америке за годы рабства.


Я предлагаю копнуть глубже — ко временам, когда наши далёкие прародители договорились с другими далёкими прародителями о равноправном сотрудничестве. А потом грубо предали их и превратили в рабов.

История угнетения. Почему нужно срочно бросить все дела и бежать извиняться за преступления предков Cat_cat, История, Митохондрии, Клетка, Биология, Угнетение, Длиннопост, Наука

На картинке — состав клетки типичного угнетателя.


Отмотаем на 2,4 миллиарда лет назад. Жизнь на планете уже зародилась. Сначала — как воспроизведение цепочек рнк. А там уже появились и первые одноклеточные — прокариоты. Простые клетки без ядра, очень маленькие по размеру.


И тогда же на планете был изобретён смысл жизни. Докладываю, смысл жизни — вкусно поесть и размножиться (если еды хватает). Если еды не хватает — впасть в анабиоз, дождаться еды, а затем размножиться.


Размножение это ключевой пункт. Если ты передаёшь свои гены дальше, ты выполняешь своё предназначение.


Бонус — если клетка размножается делением, то технически она не умирает. Жизнь в те времена была вечной!


Праздник испортили цианобактерии, продвинутые одноклеточные, которые изобрели фотосинтез. Они никого не трогали, питались себе обычной органикой, грелись на солнышке, потихоньку синтезировали кислород из углекислого газа. И за несколько миллионов лет так насытили океан и атмосферу кислородом, что это убило всё живое. Это был первый и самый массовый геноцид в истории.


Следом пришло глобальное похолодание на 300 миллионов лет (потому что весь метан из атмосферы окислился и парниковый эффект исчез). Планета покрылась льдом, все выжившие при кислородной катастрофе сдохли теперь. Сами цианобактерии сдохли тоже — потому что солнышка теперь ни у кого не было. Оставшаяся жизнь теплилась в редких горячих источниках на морском дне.


Люди, цените свои выбросы!


Слава богу, нашлись источники парниковых газов (может, вулканы какие проснулись). Немножко солнечного тепла стало оставаться в атмосфере, часть льдов потаяла, маятник качнулся в обратную сторону. Условия на планете изменились, выжившим одноклеточным надо было думать, что делать дальше.


Некоторые одноклеточные (аэробы) научились использовать кислород, чтобы расщеплять органику. И такой способ оказался эффективным!


В этот момент выжившие прокариоты (наши предки) пришли с предложением к аэробам.

Прокариот: «Эй, аэроб, не хочешь дружить? Залезай ко мне внутрь, я дам тебе внешнюю оболочку и защиту, буду подгонять питание, а ты знай сиди внутри меня и расщепляй органику. Хватит нам обоим, размножаться будешь внутри меня как и прежде, зато от агрессивной среды защищаться не нужно»


Предложение звучало заманчиво, некоторые свободноживущие аэробы согласились. Променяли свободу на стабильность.


И первые сотни миллионов лет всё было нормально. Наши предки прокариоты увеличились в размерах и превратились в эукариотов — полноценные клетки с ядром и кучей органелл.

Бывшие свободные аэробы стали митохондриями внутри клетки.


Живут в тепле, ни в чём не нуждаются, имеют собственную днк, делятся, когда хотят. И это вопрос — кто кем управляет? Кто тут кого поработил?


Наверное аэробы думали, что это их хитрая многоходовочка.


Со временем некоторые эукариоты стали многоклеточными. Классное изобретение — когда есть много клеток, их можно приспособить под разные задачи. Многоклеточное существо уже может захватить жгутиками побольше вкусного. А там и до движения недалеко.


И тоже всё шло хорошо, пока многоклеточные размножались делением и почкованием. И ядра клеток, и митохондрии передают свои гены дальше, все выполняют своё предназначение. Условия договора соблюдались. И как при коммунизме, никому не нужно было умирать.

Тревожный звонок прозвенел, когда каким-то многоклеточным захотелось потрахаться и они изобрели половое размножение.


Поначалу всё шло нормально — ввели два равноправных гендера.


Два существа клепают внутри себя половые клетки и выпускают их наружу. Происходит оплодотворение, клетки сливаются, дают начало новому организму.


Половые клетки были одного размера — это называется изогамия. Запомните, мы ещё вернемся к этому слову.


Наклепать половых клеток проще, чем отпочковывать целый организм — значит популяция, где практикуют половое размножение, получает преимущество.


Быстрее заселяет незанятые ниши, быстрее приспосабливается к меняющимся условиям. Эволюция у таких видов резко ускоряется.


Митохондрии не возражали — они по-прежнему сидят внутри клеток, хорошо питаются и передают свою днк дальше.


(обращаю внимание, что где-то в этот момент особи перестали быть бессмертными. Променяли вечную жизнь на эволюционный успех популяции. Так сказать пожертвовали собой ради общества)


Первоначально два пола было трудно отличить друг от друга, но со временем роли разделились. Мужик — это тот, кто производит больше посевного материала (без излишеств, без запаса питательных веществ в половой клетке). А женщина — это та, кто заботится, чтобы потомство выжило. Т.е. нужно обеспечить свою половую клетку питанием. Мужик может быть легкомысленным повесой, женщине нужно думать о том, чем кормить детей.


Проблема в том, что такое несправедливое распределение ролей закрепилось. Популяции, где мужик был безответственным производителем семени, получали преимущество перед популяциями, где царило равноправие полов.


Далее произошёл так называемый «кембрийский взрыв», когда разнообразной живности на планете стало очень много, появились хордовые, а там уже недалеко и до наших с вами предков-приматов.


Что же стало с бывшими свободноживущими аэробами (митохондриями)?


Трагедия в том, что в какой-то момент у них отняли последнее — возможность передавать свои гены дальше.


Точнее так — по женской линии митохондрии по-прежнему передают свою днк дальше.

А вот из организма мужика митохондриям один выход — смерть.

По крайней мере так у млекопитающих, я не в курсе, как с этим у остальных хордовых.

Мужская митохондрия до последнего живёт в сперматозоиде (ещё бы, она помогает ему двигаться).


Но вот сперматозоид проник в яйцеклетку — и тут происходит что-то странное — митохондрия мужика гибнет сама (первая версия) либо её съедают аутофагосомы яйцеклетки (вторая версия).


В любом случае, в зародившейся особи есть только днк митохондрий мамы.

Если вы мужик — представьте себе ужас, который сейчас испытывают ваши митохондрии. Всю жизнь они работают в темноте, при этом даже без шансов оставить потомство. Их уникальная днк сгниёт вместе с вашим трупом.


Но при этом у вас шанс оставить свои гены есть — у митохондрий такого шанса нет.

Прогрессивные люди всех стран должны срочно начать что-то делать. Возможно, подписать петицию.


Я бы предложил в ней следующие пункты:


1. Немедленно признать 2 миллиарда лет угнетения и взять на себя личную ответственность перед аэробными бактериями (митохондриями).

2. Решительно начать двигать свою половую жизнь к изогамии (когда половые клетки имеют примерно равный размер, а не различаются в тысячи раз, как сейчас)

3. Потребовать долгожданного освобождения митохондрий. Два миллиарда лет рабства — это достаточно, я считаю. Нужно отпустить митохондрии на волю, обеспечив их достаточным количеством органики в качестве компенсации.


А люди пусть съедят какое-нибудь ГМО и учатся использовать другие источники энергии. Желательно вернуться к природе и снова стать одноклеточными.


Прошу уважаемых экспертов дополнить мой список мер.


К критическим замечаниям я готов — ведь вам осознать серьёзность ситуации мешают ваши многоклеточные привилегии.


#MeToo_хондрии

#MitochondrionDNAmatters


Оригинал: https://vk.com/wall-162479647_208489

Автор: Юрий Деточкин.

Живой список постов, разбитый по темам)


А вот тут вы можете покормить Кота, за что мы будем вам благодарны)

Показать полностью
1901

Почему эволюция - это факт

Ответы на популярные вопросы креационистов о ней.

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

Я не буду перечислять все доказательства, многие из которых и так проходят в 11 классе. Я перечислю только те, которые отвечают на самые популярные вопросы скептиков.

"Откуда учёные вообще взяли эти миллионы лет?"


Люди с поверхностными знаниями об этой теме часто считают, что для определения возраста динозавров и прочих доисторических животных используют радиоуглеродный анализ. Они говорят, что после смерти животного радиоактивный углерод в нём распадается, и известно, с какой скоростью. Так по степени его распада устанавливают, сколько времени прошло.

Но на самом деле этот метод пригоден только для недавних ископаемых, так как данный углерод распадается относительно быстро.

Возраст динозавров обычно определяют по анализу других изотопов, например, бериллия -10. Хотя видов анализов много, их результаты сходятся на одних и тех же возрастах у одних и тех же окаменелостей. Благодаря им мы знаем, что динозавры вымерли 65 миллионов лет назад, а появились 243-233,23 млн лет назад.

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

Наши предки, первые млекопитающие появились 216 млн лет назад, и далее жили в тени динозавров, пока тех не убил катаклизм.

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

А рыбы выползли на сушу 380 млн лет назад

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

Это ископаемый тиктаалик.


"Возможно ли вообще, чтобы из примитивной обезьяны сформировался такой разумный, прекрасный человек? Или вообще из одноклеточного? Вас это не искорбляет?"


А вас не искорбляет, что когда-то вы были зиготой? Одноклеточным?

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

Наш онтогенез доказывает, что превращение примитивного одноклеточного в сложное позвоночное с развитым мозгом не противоречит законам биологии.


"Почему учёные не повторят в лабораторных условиях эволюцию, если она есть?"


Учёные успешно делают это с бактериями и другими микроорганизмами.

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост
Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

Но размножение микробов происходит гораздо быстрее, чем у макро- животных, поэтому эволюция макро длится миллионы лет, и повторить ее в лаборатории не возможно. Однако научные факты не обязательно требуют экспериментального подтверждения. Таковы, например, многие данные астрономии и лингвистики. Есть другие виды доказательств, и у эволюции их предостаточно. Вы знаете их из школьной программы 11 класса.

"Почему животные-родители не убивали уродов с мутациями?"


Анти - эволюционисты представляют появление нового вида так: у животного родилось другое животное. Для матери оно - урод, и мать убивает/отказывается от него. Но на самом деле все происходило не так. Вот вам пример. Антилопы эволюционировали - у них удлиннились ноги.

Есть такое явление, как изменчивость - это значит, что все особи разные. Сначала за счёт изменчивости у одних антилоп ноги были на сантиметр длиннее, у других-короче. От хищников удавалось убежать тем антилопам, у которых длиннее ноги, от чего эти животные быстрее. Их потомство было длинногое, но так же с изменчивостью - у одних были ноги короче, чем у родителей, у других- длинее. Из них тоже выжили самые длинногие, их ноги были длиннее, чем у родителей.

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

Отбор шел в каждом следующем поколении. Миллионы лет. Так со временем у антилоп удлиннились ноги.


Нужно помнить, что изменения происходили очень долго, постепенно. Не рождается у обычной антилопы длинноногая антилопа - урод, которую мать убивает за это. Рождается антилопа с ногами на 1 см длиннее. Мать это даже не заметит.


"Почему нет никаких переходных звеньев?"


Креационисты считают, что их нет.

Многие из этих людей считают, что возможно только изменение в пределах одного вида. Вот такой пример. Кто это?

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост
Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост
Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

Это козочка. Но мы вывели это существо в пределах нескольких столетий, а виды эволюционировали десятки миллионов лет. Изменения должны быть куда масштабнее. Этого достаточно, чтобы сформировались другие виды. И это доказывают переходные звенья. Вот мой любимый пример - происхождение китов.

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост
Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост
Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

Сильное изменение? Сильное. Наземные животные стали подводными. Вы можете проследить постепенные изменения - например, как нос перемещался на лоб. Какая между ними связь, скажете вы? А дело в том, что их возраст показывает, что именно в таком порядке они существовали. Если бог создал всех один раз, откуда эти постепенные изменения? Было много актов творения? Если это никак не связанные скелеты, то почему возраст окаменелостей говорит, что сначала был один вид, потом чуть изменившийся второй, потом чуть изменившийся третий и так далее, а не первый, и потом резко отличающийся десятый, а потом третий, и потом двенадцатый и всё в таком духе?


"Почему нет переходных звеньев-недоделок? "


Эволюция не думает наперед. Она отбирает самое совершенное существо в настоящее время. Каждый этап перехода от одного существа к другому приспособлен к жизни в его время. Например, как динозавры стали птицами. Сейчас известно, что они были теплокровными, а тероподы были пернатыми.

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост
Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост
Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост
Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост
Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост
Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост
Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

Учёные изучили, какие мутации и в каком порядке породили перья, но это сейчас не важно. Первый этап - перья возникли для сохранения тепла. Второй этап - для брачных игр удлиннились перья на передних лапах. Третий этап - они ещё увеличились, помогая продлевать прыжок и рулить на бегу. Четвертый этап - у древесных динозавров они пригодились для прыжков с дерева на дерево. Так они научились планировать. А потом и летать. Известно дофига переходных звеньев, но как видите, все они совершенны для своего времени. Это важнейший закон эволюции.



"Эволюция - всего лишь теория."



В простонародье слово "теория" могут употреблять в значении "гипотеза","предположение". На самом деле теория - система связанных знаний. Эти знания могут быть доказанными фактами, как в теории эволюции.



"Почему сейчас обезьяна не становится человеком?"



Начнем с того, почему предки человека стали людьми. Они были вытеснены в саванну. Адаптация к новым условиям жизни происходила за счёт развития интеллекта - с его помощью люди охотились, используя орудия, в чем им так же помогало прямохождение и свободные руки.

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

Остальные человекообразные обезьяны не живут в саваннах, их окружающая среда движет их эволюцию по другому пути. Каждое существо адаптируется к выживанию по-своему и не все стремятся развить именно мозг. Например, примат руконожка развила длинный средний палец, чтобы доставать им насекомых из деревьев. Вот, как она предпочла эволюционировать, чтобы выжить.

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост
Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

Горилла ест траву, ей не нужно охотиться.

Почему эволюция - это факт Эволюция, Биология, Наука, Животные, Антропогенез, Происхождение видов, Антилопа, Научпоп, Длиннопост

Она развила мышцы, и сможет с их помощью защититься от хищников. Зачем ей развивать мозг до нашего уровня? У нее мозг развит достаточно, чтобы общаться с сородичами. Ей этого хватает для выживания. Возможно, какой-то вид обезьян по другим биологическом причинам стремится развить мозг до нашего уровня. Но даже тогда мы этого не увидим, так как эволюция длится миллионы лет.


"Человек произошел от обезьяны или от общего предка с обезьяной?"


Не правда не первое, не второе. Человек остался обезьяной. По биологическим признакам учёные классифицируют нас как узконосых обезьян.



"Вы знаете, что переходные звенья между человеком и обезьяной - подделки?"


Существовал поддельный череп(пилтдаунский человек), которого собрали из черепов орангтутанга и человека. Но к ископаемому относились подозрительно, ведь ученые просчитали по другим черепам, как со временем череп должен был изменяться в процессе эволюции, и пилтдаунский человек в эту модель не вписывался. Фторный анализ возраста окаменелостей и генетический анализ подтвердил, что это подделка. Подделать ДНК и возраст скелетов нельзя, и остальные окаменелости успешно прошли эту проверку. Истинных окаменелостей наших предков очень много и они соответствовали прогнозам ученых. Прогнозам о том, какие переходные звенья должны быть между определенными видами и какой возраст они должны иметь. Учёные предсказали это на основе генетического древа и затем нашли данные ископаемые в соответвующих слоях земной коры. Такие же эволюционные прогнозы делали с другими животными, и они подтвержались. Это доказывает, что эволюция - факт.

Показать полностью 24
1172

Эволюция от молекул до человека. Введение

Этот пост как бы открывает запланированную мной серию постов об истории развития всего живого. Если в теме разбираетесь,  то тут ничего нового не найдёте, только основы основ основ, значения терминов и немного про Дарвина.


Начнём со стандартной картинки:

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

Шимпанзе наш ближайший эволюционный родственник (из ныне живущих)  с совпадающим на 99% генетическим профилем. Многих эта цифра удивляет - всего 1% разницы, как так?


Дело в том, что бОльшая часть генетического кода отвечает за внутриклеточную молекулярную кухню, общую для всех эукариотов. Поэтому у нас с бананом около 50% общих генов, и эта цифра наглядно отражает тот факт, что у всех животных и растений когда-то был общий одноклеточный предок.

Но я немного отвлёкся. Словосочетание "теория эволюции" состоит из двух слов "эволюция" и "теория". Так вот, с этими словами по отдельности и соответственно с их симбиозом у многих есть непонятки.


Что такое эволюция? Это изменение чего-то во времени. В случае биологической эволюции это изменение всего живого, но не в процессе развития отдельных особей в течение жизни, а в поколениях.


То, что эволюция является доказанным фактом, мало кто отрицает в наше время. Доказательства у нас под ногами -  если в прямом смысле слова копнуть поглубже, то окажется что в древних стоях животные выглядят малость (или не малость) по другому.


Гигантские ленивцы:

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

Гигантские стрекозы (тут естественно макет):

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

Древние камбалы, один глаз у которых ещё не переполз на другую сторону, но уже начал:

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

А если совсем глубоко копнуть, то там всё ну совсем другое:

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

Это эпоха под названием Кембрий, когда в мире животных грянул так называемый кембрийский взрыв (тут хоть отдельный пост пили, но я обойдусь ссылкой для пытливых).


В общем идея такая - виды меняются со временем, вымирают, появляются, одним словом, эволюционируют. Это и есть эволюция видов, с ней вроде как разобрались.


Теперь "теория". Тут имеет место один крайне печальный момент. В общепринятом значении теория означает "предположение". Типа у меня есть теория, что это сосед сверху тырит картофан из подъездного ящика (рил стори...). Поэтому часто можно услышать что ТЕОРИЯ ЭТО ВСЕГО ЛИШЬ ТЕОРИЯ.


Однако в науке термин "теория" означает не предположение, а буквально "как это работает/устроено". По сути, перечень всех знаний о неком явлении. А вот гипотеза - это уже обоснованное предположение.


Например, теория устройства солнечной системы когда-то включала в себя гипотезы ГЕЛИОцентрического и ГЕОцентрического устройства, потом одна из гипотез подтвердилась и вошла в теорию как факт (на картинке одно из самых ранних обоснований ГЕЛИОцентрической гипотезы на основе траекторий планет).

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

Причём теория НЕ превращается в закон после подтверждения, как многие думают, а по определению остаётся теорией, то есть сводом всех знаний о явлении.


Помимо прочего, любая научная теория обязана объяснять существующие факты и давать проверяемые предсказания. Это главные признаки научной теории, которые отличают её от всякой псевдонаучной ерунды. Поэтому когда всякие личности в интернете пытаются опровергать существующие научные теории, рекомендую в первую очередь спрашивать -"а какие новые проверяемые предсказания эта новая теория даёт?". Обычно этот вопрос ставит опровергателей в тупик.


Например, теория эволюции на заре своего появления давала предсказание о существовании в прошлом неких переходных форм (хотя это определение весьма условно) для всех животных, которое в итоге многократно подтвердилось, в том числе и для человека.

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

Сейчас не существует вида с более подробной "летописью", чем Homo Sapiens, однако до сих пор можно услышать вопросы типа "а где переходная форма между двумя этими переходными формами?". Где-где, лежит в отложениях эпохи палеолита, лопату в руки и вперёд...

Итак, мы выяснили, что фраза "теория эволюции" означает "свод знаний о том, как работает эволюция видов".  По сути, она вмещает всё, что человечество знает о таком замечательном явлении как изменение видов во времени. А на картинке эволюция кита, как пример реконструкции эволюционных изменений на основе прекрасно сохранившихся останков:

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

Основу понимания процесса эволюции видов заложил сам Чарльз Дарвин, рассказавший миру о замечательной тройке, везущей эволюционную колесницу: наследственности, изменчивости и отборе.


Жизнь и эволюция пара не разлей вода. Даже определение , которое использует NASA в задачах поиска жизни во Вселенной, звучит так -  «жизнь есть самоподдерживающаяся химическая система, способная к дарвиновской эволюции». Дарвиновская эволюция это в первую очередь наследственность и изменчивость. То есть жизнь, при всём своём возможном разнообразии, сводится к химической системе, обладающей наследственностью и изменчивостью (про отбор я не забыл, он немного особняком).


Наследственность подразумевает способность организма передавать свои признаки и свойства из поколения в поколение. Даже если это одна молекула - а жизнь видимо началась именно с отдельных молекул - это способность создавать копии самой себя. И копия тоже будет уметь делать свои копии, ведь она копия молекулы, которая умеет делать копии. Тут всё предельно просто (на самом деле нет: статья для пытливых).

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

комикс о молекулярной эволюции, которому около 4 млрд лет


Если рассмотреть ситуацию в перспективе, сразу ясно, зачем в эволюции изменчивость, ведь не обладай жизнь этим свойством, всё так бы и остановилось на маленькой молекуле, которая катализирует создание собственных копий. И она бы спокойно копировала себя, пока пока хватает ресурсов и пока стабильна среда.


Однако если привычный ресурс кончается или как-то меняется среда, может оказаться, что молекула в новых условиях неэффективна или вовсе неспособна к самокопированию. Но неизбежные ошибки при копировании породят молекулы, которые отличаются от исходной - это и есть изменчивость. Возможно ошибка будет критической для способности к самокопированию - тогда тупик. А если нет, то возможны варианты, когда ошибка изменит структуру молекулы в стороны большей устойчивости или активности.

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

на картинке представитель молекул РНК, которые предположительно дали старт дарвиновской эволюции


Логика наследственности и изменчивости у отдельной молекулы так же применима для сложных многоклеточных организмов. Собственно, у них носитель генетической информации это тоже одна молекула, только побольше. И свойства организма сводятся не только к умению копировать свою генетическую информацию. Поэтому сценарии эволюции у них сложнее и интереснее.


Минутка познавательного: размотанная нить ДНК из всего 1 клетки нашего организма имеет длину 1,74 метра, а так как тело человека состоит примерно из 100 000 000 000 000 клеток, общая длина молекул ДНК всех клеток одного человека около 200 миллиардов километров, что примерно в тысячу раз больше расстояния от Земли до Солнца.

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

Ну и про отбор, который бывает естественный, а бывает искусственный. Дарвин писал свои труды на английском, и в оригинале использовал понятия "selection" и "natural selection", то есть "селекция" и "натуральная селекция". Это и была основа его логики -  в природе происходит натуральная селекция, аналогичная по сути селекции, которую осознанно или не очень производит человек, когда выводит породы животных и сорта растений, отбирая в каждом поколении те из них, которые обладают нужным признаком.

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

В природе отбор неизбежен, потому что не бывает ничего бесконечного в нашем материальном мире (кроме последнего месяца службы в армии - прим. автора). Любой организм, даже помещённый в сколь угодно идеальные условия для жизни и размножения, в конце концов упирается в некую планку.


Даже компьютерные программы, вирусы или эмуляции, заполнив всю имеющуюся в их распоряжении компьютерную память окажутся в ситуации, когда размножаться некуда, ибо ресурс "свободная память" закончился. Тогда преимущество получат программы, которые приобретут способность стирать/освобождать занятую память для своих копий (если они, конечно, способны к дарвиновской эволюции с изменчивостью).


Ну а живые организмы сталкиваются с ограниченностью еды, территории, доступных партнёров для размножения. Всё ограничено и за всё приходится конкурировать. А ещё есть условия среды, которые бывает меняются не просто, а глобально. Причём иногда настолько резко, что эволюция просто разводит руками.

Эволюция от молекул до человека. Введение Наука, Научпоп, Познавательно, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Чарльз Дарвин, Длиннопост

Ещё важный момент. Наличие отбора порождает понятие приспособленности особи, которое измеряется в количестве оставленного потомства. Если знаете фарзу "выживает сильнейший", срочно её забывайте, потому что в оригинале выживает именно самый приспособленный.


Причём с точки зрения эволюции неважно, за счёт чего организм оставил больше потомства (а значит копий своих генов) - за счёт хитрости, скорости, умения нравиться самкам или оплодотворения всего, что движется. Главное, что после смерти хозяина копии его генов, остаются в популяции, и чем больше их осталось, тем лучше (а кому лучше?).


Представьте, жизнь прошла эволюционный путь длиной 4 млрд лет, а некоторые гены, появившиеся в те времена и оказавшиеся наиболее эффективными, передались по эволюционной цепочке нам с вами, и трудятся на благо своих организмов и за счёт них несут свои копии дальше в историю.


Более подробно об этих 4 миллиардах лет - в следующих постах. Нетерпеливым - читать книги "Хлопок одной ладонью" Кукушкина и "От атомов к древу" Ястребова.


Мои предыдущие посты на тему эволюции:

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

Разбираемся с теорией эволюции (ч. 1)

Разбираемся с теорией эволюции - 2. Чудесный язык дятла

Номинация "Эволюционная перспектива" (ч. 2)

Номинация "Эволюционная перспектива"

Номинация "Эволюционная перспектива" (ч. 3)

Открытия в эволюции. Итоги 2017 года (txt version)

PS Сейчас на пикабу проходит эксперимент по поддержке авторов #comment_162454986.

Для желающих сказать "спасибо" автору в денежном эквиваленте номер карты Сбера - 4274 3200 4968 4171 или ссылка на Яндекс-кошелек - https://money.yandex.ru/to/410012168692324.

Показать полностью 12
138

Антропология: Парантропы. Массивные австралопитеки. Станислав Дробышевский

Примерно 2.5-2.7 млн. лет назад произошли изменения в африканской саванне. Большая часть грацильных австралопитеков исчезла, а те которые продолжали жить и приспосабливаться, пошли двумя альтернативными эволюционными путями. Один из этих путей привел к появлению Homo, первых людей, а альтернативный путь привел к возникновению парантропов или массивных австралопитеков. В этом ролике антрополог и кандидат биологических наук Станислав Дробышевский расскажет про массивных австралопитеков.

Рассказчик: Станислав Дробышевский, антрополог, кандидат биологических наук, доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, научный редактор ANTROPOGENEZ.RU, автор книг "Достающее звено" и "Байки из грота. 50 историй из жизни древних людей".

Группа в ВК: https://vk.com/noosphere_studio

562

Почему шимпанзе сильнее людей

Почему шимпанзе сильнее людей Обезьяна, Человек, Наука, Сила, Мышцы, Эволюция

Шимпанзе кажутся нам намного сильнее людей – еще бы, дикий зверь одних размеров с нами. Собственно, они не только кажутся: среднестатистическая обезьяна действительно сильнее среднестатистического человека. Но намного – это насколько?

Долгое время считалось, что сила шимпанзе в несколько раз превосходит человеческую – но тут, видимо, мы имеем дело с литературно-художественным преувеличением: когда Брайан Амбергер (Brian R. Umberger) из Массачусетского университета в Амхерсте и его коллеги из нескольких научных центров США проанализировали научные данные по этой теме, оказалось, что шимпанзе сильнее человека в лучшем случае всего в полтора раза.

Но за счет чего они сильнее? Чтобы разобраться в вопросе, исследователи решили напрямую сравнить, как работают мышечные волокна у шимпанзе и у человека. Образцы волокон взяли с помощью биопсии из икроножных и бедренных мышц у нескольких обезьян – и оказалось, что и у людей, и у шимпанзе отдельные мышечные волокна развивают примерно одинаковую силу. Стало ясно, что для того, чтобы понять, почему именно шимпанзе сильнее людей, нужно проанализировать строение мышечных волокон на уровне молекул и клеток.

Как известно, мышцы сокращаются благодаря специальному белку миозину, который образует длинные сократительные нити. Подробно описывать механизм мышечного сокращения мы не будем, скажем лишь, что среди миозиновых нитей, работающих в мышцах, есть нити быстрые и медленные. Чем они отличаются, понятно: быстрый миозин обеспечивает более быстрое и сильное мышечное сокращение, чем миозин медленный. Но быстрый миозин при том и быстрее устает – то есть за скорость и силу приходится платить выносливостью.

В статье в PNAS говорится, что мускулатура человека и шимпанзе отличаются как раз соотношением быстрых и медленных миозиновых волокон: если в мышцах человека в среднем 70% медленного миозина и 30% быстрого то у шимпанзе – 33% медленного и 67% быстрого миозина. Когда на основе полученных данных смоделировали виртуальные мышцы, то оказалось, что шимпанзе со своим быстрым миозином должны быть примерно в 1,35 раз сильнее человека, что в целом согласуется с более ранними работами.

Вообще среди зверей преобладание в мышцах медленного миозина, по-видимому, довольно редкая вещь: из тех животных, кого еще проверили на соотношение миозинов – а среди них были кошки, собаки, мыши, морские свинки, лошади, макаки и лемуры – похожие мышцы оказались только у медленных лори. (Кстати, медленные лори примечательны еще и тем, что умеют быстро перерабатывать алкоголь.)

По словам авторов работы, быстрый миозин более востребован просто потому, что для большинства животных важно, чтобы их мускулатура срабатывала быстро и с наибольшей силой. Если говорить о шимпанзе, то захоти он поднять камень и ударить им по ореху, или вздумай забраться на дерево, с быстрым миозином все это получиться проделать быстрее и эффективнее.

Для человека же по мере эволюции на первое место вышла выносливость: чтобы охотиться, или просто чтобы собрать какую-то еду, людям приходилось преодолевать огромные расстояния, и преимущество тут получали те, чьи мышцы долгое время не уставали. Кроме того, выносливый медленный миозин тратит меньше энергии, чем быстрый, так что сэкономленные ресурсы можно было бы направить на развитие и содержание мозга. (Кстати, о том, что мозг человека мог увеличиваться за счёт мышц, мы уже писали некоторое время назад.)

Впрочем, некоторые специалисты полагают, что для каких-то эволюционных умозаключений относительно быстрого и медленного миозина у нас пока что недостаточно данных. Во-первых, мы не знаем, что за миозин был в мышцах человеческих предков, во-вторых, сейчас в эксперименте использовали мышечные волокна только из задних конечностей шимпанзе, так что хорошо было также проанализировать еще и мышцы рук, причем не только у шимпанзе, но и у других человекообразных обезьян.

Автор: Кирилл Стасевич

Показать полностью
161

С Дробышевским - по стоянкам древних людей

Древние люди жили в самых разных местах. И места эти они выбирали не просто так! У нас есть возможность, не выходя из дома, увидеть ландшафты, в которых жили наши предки - от австралопитеков до современности.


А проводит нас в мир древнего человека Станислав Дробышевский – антрополог, кандидат биологических наук, доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и научный редактор портала АНТРОПОГЕНЕЗ.RU.


Экскурсия пройдет в формате #Эффект_присутствия


Ведущие эфира: Георгий Соколов (@Antropogenez) и Виталий Краусс (@ScienceVideoLab).


Стрим проводится в рамках проекта «Научная станция».

53

Этическое будущее исследований органоидов мозга человека

Биологи и специалисты по этике пытаются разрешить вопросы, связанные выращиванием органоидов, лабораторных «мозгов в банке», которые всё больше становятся похожими на ткани мозга человека. В прошлом году мы уже писали о том, как исследовательская группа Йельской школы медицины сумела частично восстановить работу мозга свиней, забитых четыре часа назад, и еще шесть часов поддерживать их мозговую деятельность. Количество таких исследований увеличивается каждый год. Разбираемся в дебрях этических вопросов вместе с Quanta Magazine.

Этическое будущее исследований органоидов мозга человека Наука, Нейронаука, Биология, Нейробиология, Исследования, Перевод, Длиннопост

Клетки органоида дифферецируются и образуют структуры, напоминающие те, которые имеют эмбриональные ткани. Зелёные клетки — это предшественники нейронов, красные клетки — незрелые нейроны, формирующие кортикальный слой. Можно ли считать эту форму жизни по-настоящему живой? По мере того как различий между такими структурами и нашим мозгом становится всё меньше, перед исследователи возникает широкий круг этических проблем.


Привлекательность исследований мозга в том, что они могут помочь нам понять, кто мы на самом деле и что делает нас людьми. Этот факт также делает большую часть потенциальных экспериментов над мозгом чудовищными, независимо от того, какой благой цели они служат. Поэтому нейробиологам часто приходится умерить свой исследовательский пыл и изучать экспериментальных животных или изолированные человеческие нейроны, но даже эти несовершенные заменители имеют свои этические, практические и концептуальные ограничения.


Новый мир возможностей открылся в 2008 году, когда исследователи узнали, как создавать мозговые органоиды — крошечные капли, выросшие из стволовых клеток человека, которые самоорганизуются в структуры с электрически активными нейронами, похожие на мозг. Хотя эти органоиды не больше горошины, они обладают огромным потенциалом для улучшения нашего понимания работы мозга: с их помощью мы можем следить за развитием болезней, которые невозможно было исследовать в лабораторных условиях. Ученые уже использовали органоиды для изучения шизофрении, расстройств аутистического спектра и микроцефалии, вызванной вирусом Зика.


И все же изучение органоидов мозга также может быть сопряжено с этическими дилеммами. «Чтобы создать идеальную модель, вы постараетесь сделать её как можно более человечной», — сказал Хэнк Грили, профессор права в Стэнфордском университете, который специализируется на этических и юридических вопросах биологических наук. «Но чем более человечной она становится, тем больше мы вынуждены возвращаться к тем же вопросам этики, из-за которых не можем просто использовать живых людей».


В общественном сознании, подогреваемом чрезмерным красочным описанием органоидов как «мини-мозгов», вспыхивают споры о том, может ли ткань стать сознательной и ощущать свое противоестественную жизнь как пытку. Реально стоящие перед учеными вопросы менее сенсационные, но более существенные. Изучение подобных органоидов попадает в странный разрыв между другими областями исследований, усложняя формальный этический контроль, но никто не может отбросить мысль как о потенциале таких исследований, так и о проблемах, связанных с ними.

Например, Дональд О'Рурк, нейрохирург в Медицинской школе Перельмана при Университете Пенсильвании, использует органоиды, в том числе трансплантированные грызунам, для тестирования терапии при злокачественных новообразованиях мозга. Этика исследования органоидов не беспокоит его вообще: «Я имею дело со смертельной болезнью, которая убивает людей за 15 месяцев. Мы работает над усовершенствованной диагностикой, чтобы в реальном времени оценить, какие методы лечения могут помочь. На мой взгляд, это решает все этические проблемы».

Этическое будущее исследований органоидов мозга человека Наука, Нейронаука, Биология, Нейробиология, Исследования, Перевод, Длиннопост

Аксоны нейронов (красные) из органоида человеческого мозга в лабораторных условиях. Их ядра окрашены в синий цвет.


Итак, методики выращивания органоидов становятся всё совершеннее. И даже если эти ткани далеки от ощущения боли или осознания себя, специалисты по этике и биологи подчеркивают, что необходимо начать обсуждения прямо сейчас, если мы хотим избежать проблем в будущем. В качестве первого шага они начинают исследования, которые освещают различия между мозгоподобными органоидами и головным мозгом, и разрабатывают критерии для их сравнения.


Ещё бессознательные, но всё более сложные


Среди тех, кто работает в этой области, царит почти единодушное согласие в том, что доступные мозгоподобные системы и те органоиды, которые могут быть выращены в обозримом будущем, не будут обладать сознанием. «Они все еще очень примитивны и рудиментарны по сравнению даже с мозгом мыши, — говорит Хан-Чиао Исаак Чен, профессор нейрохирургии в Медицинской школе Перельмана, — не говоря уже о мозге человека».


Даже самые совершенные органоиды головного мозга не достигают размера, структуры и полноценных функций человеческого мозга. Им не хватает важных типов клеток и кровеносных сосудов, необходимых для поддержания их тканей полноценными и здоровыми. Они незрелые: одна методика оценки возраста их развития постоянно сравнивает их с мозгом плода второго триместра. И, возможно, самое главное, они не способны получать сенсорную информацию. «Мы те, кто мы есть, благодаря нашему опыту», — утверждает Хонгджун Сонг, нейробиолог из Медицинской школы Перельмана. «Органоид в банке на самом деле не имеет стимула для формирования мозговых структур таким образом, чтобы он развивался так, как это необходимо настоящему мозгу».


Короче говоря, лабораторные ткани находятся далеко от сознания. «Это дает нам запас прочности на несколько лет», — говорит Джон Аах, старший научный сотрудник Гарвардского университета и коллега Джорджа Черча, выдающегося генетика и синтетического биолога, который использует органоиды в своих исследованиях.


Мы знаем, что эти [органоидные] нейроны функционируют. ... Но что это на самом деле означает?
Bruna Paulsen, Harvard University


Но все в этой области признают, что эксперименты с искусственными тканями становятся все более сложными и реалистичными. Инсу Хен, биоэтик из Case Western Reserve, недавно отметил в онлайн-эссе, что в течение следующих пяти лет учёные, вероятно, попытаются создать органоиды с сетями функциональных кровеносных сосудов и полным набором типов клеток мозга. Органоиды могут быть предназначены для эмуляции (точного копирования — прим. пер.) определенных областей мозга, для обработки входных данных нервной системы и для получения электрических выходных данных. Более того, многие из экспериментов включают пересадку клеток крысам или другим лабораторным животным, у которых своя функционирующая нервная система, в которую органоиды могут интегрироваться. Поэтому, даже если органоиды не переступят порог сознания и не начнут испытывать боль в течение следующих нескольких лет, не следует забывать, что у них есть такая возможность.


Неполная книга правил


Исследования органоидов развиваются не в вакууме. Существующая нормативно-правовая база для смежных видов биологических исследований предлагает множество этических мер защиты для органоидов.


Поскольку органоиды мозга выращены из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (клеток, которые могут дифференцироваться как любая как ткань — прим. пер.), они в частично находятся в области о этической инфраструктуры, которая управляет экспериментами с использованием человеческих тканей. Конкретные правила и рекомендации определяют, откуда ученые могут получить эти клетки и в каких лабораторных животные можно их пересаживать. Приматы даже не обсуждаются. Комитеты, состоящие из ученых, а также специалистов, разбирающихся в юридической, этической и социальной экспертизах, следят за тем, как используются эти клетки. Точно так же, когда органоиды пересаживаются животным, они попадают под компетенцию комитетов по защите животных.


Но сама природа органоидов заставляет задуматься, насколько хорошо действуют некоторые из старых систем правил и должны ли они действовать вообще.


Возьмём «правило 14 дней», которое ограничивает продолжительность выращивания человеческих эмбрионов in vitro (это технология выполнения экспериментов, когда опыты проводятся вне живого организма, «в пробирке» — прим. пер.). Определенные структуры появляются в зародыше через две недели с момента оплодотворения, и это говорит о том, что нервная система начала собираться. Но правило 14 дней не работает для органоидов, потому что они не связаны с реальными эмбрионами. Органоиды мозга следуют совершенно другим путем нейронной архитектуры. Весь смысл работы над ними заключается в создании реальных структур мозга. И поэтому органоиды «вызывают такое специфическое ощущение, когда вы знаете, что приближаетесь к чему-то, что в прошлом создавало этические затруднения», говорит Аах.


Эти исследования не относятся к определённой категории надзорных комитетов: они не базируются исключительно на людях, животных или стволовых клетках ex vivo (проведение экспериментов на живой ткани, перенесённой из организма в искусственную внешнюю среду — прим. пер.) Для органоидов не существует регулирующей структуры. Сейчас это не страшно. Но это пробел, который необходимо заполнить, потому что проблемы становятся ближе с каждым днём.


Этики и ученые сейчас работают вместе, чтобы выяснить, нуждаются ли эти исследования в новом своде правил. Этические дискуссии продвигаются стремительно, далеко опережая науку. Национальные институты здравоохранения выступили спонсорами совещаний и семинаров, велись обсуждения создания другого вида комитета по надзору. Ученые обратились к специалистам по этике в частном порядке, чтобы обсудить особенности своего исследования: еще в 2013 году Хэнк Грили, директор Центра по праву и бионаукам при Стэнфордском университете в Калифорнии, вспоминал, что получал электронные письма от экспериментаторов, стремящихся начать диалог. А Алиссон Муотри, биолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего, организовал конференции, чтобы связать специалистов по этике как с биологами стволовых клеток, так и с исследователями сознания.

Этическое будущее исследований органоидов мозга человека Наука, Нейронаука, Биология, Нейробиология, Исследования, Перевод, Длиннопост

Исследователь Алиссон Муотри держит блюдо для культивирования, содержащее мозговые органоиды в своей лаборатории в Калифорнийском университете в Сан-Диего (слева).


Органоиды (справа) — крошечные самоорганизующиеся комки клеток, которые могут заменять ткани мозга человека в экспериментах, — в настоящее время довольно просты, но ученые работают над тем, чтобы они по форме и функциям напоминали структуры реального мозга.



Объединённый этический брейншторм


Особый интерес представляет «Brainstorm Project», двухлетняя программа, финансируемая Национальными институтами здравоохранения, сопредседателями которой являются Хен и Джантин Лунсхоф, специалисты по этике в Гарварде. Программа обеспечивает институциональную поддержку для объединения этиков и ученых в небольшие рабочие группы, чтобы они могли определить, на каких этических проблемах сосредоточиться и какие области исследований органоидов в мозге они рекомендуют для будущего финансирования Национального Института Здравоохранения.


Brainstorm Project частично смоделирован на основе повседневной практики Лунсхоф, специалиста по этике и философии: с 2006 года она работает с исследовательскими группами в Гарварде. Она сотрудничает с биологами в их полномасштабном исследовании от начала до конца — посещая еженедельные собрания исследователей, изучая экспериментальные проекты, исследуя новые статьи, и оживленно беседуя о методах и целях текущей работы.


Лунсхоф называет это улицей с двусторонним движением: она задает вопросы и узнает о текущих экспериментах, в то время как учёные лучше знакомятся с мнением специалистов по этике. Регулярный контакт побуждает исследователей консультироваться с Лунсхоф, когда они думают, что вошли или собираются войти в этически серую зону. «Это непрерывный процесс обучения», — сказала Лунсхоф. «И это взаимно». Это то, что она называет «этика сотрудничества».


Она старается воздержаться от осуждения. «Я не полиция по этике. У меня нет никакой официальной надзорной роли. Это тоже не моя цель». Вместо этого в совместных обсуждениях «...ученые, работающие с нами, и мы, работающие с ними, выясняем, каким может быть будущее и как, по их мнению, нам всем следует к тому относиться».

Этическое будущее исследований органоидов мозга человека Наука, Нейронаука, Биология, Нейробиология, Исследования, Перевод, Длиннопост

Джантин Лунсхов — специалист по этике, которая работает с биологами при Гарвардском университете в Виссе, чтобы помочь составить программу исследований по органоидам.


Brainstorm Project, безусловно, не является немедленной попыткой создать набор руководящих принципов исследования органоидов. «Для этого еще рано», — утверждает Инсу Хен, профессор биоэтики. Прямо сейчас, «на самом деле никто не готов сказать:"Вот та самая граница, которую никто не должен пересекать"». Хотя он действительно хочет использовать сегодняшние обсуждения для создания будущих правил исследований, сейчас речь идет о «...необходимости развития этики и науки вместе. Этики не должны слепо контролировать науку, но могут быть вовлечены на раннем этапе, чтобы помочь сформировать направление исследований социально ответственным образом».


Хотя обсуждения появления органоидного сознания, ощущения боли, самопознания и других тревожных вещей неизбежно встречается на собраниях Brainstorm Project, это не является их главной задачей — все эти события все еще слишком далеки. Вместо этого Лунсхоф, Хен и их коллеги пытаются найти неотложные этические проблемы, которые требуют решения уже сейчас. Обсуждение сознания имеет решающее значение, «но концентрация внимания только на этой проблеме отвлекает нас намного более существенных, важных и удивительных вещей», — сказал Хен.


Сопоставление с мозгом


В приоритете для Хен стоит задача убедиться, что дела на самом деле обстоят так, как утверждает наука. Многие из затронутых вопросов, возможно, не относятся к этике напрямую, но определение практической эффективности этих подходов имеет важное значение для этической стороны исследований. Если они не приносят пользы, то любой вред от них становится неприемлемым. Действительно ли органоиды моделируют то, что утверждают ученые? Как наиболее приемлемо создавать и использовать их? Можно ли основывать лечение пациентов на исследованиях, проводимых в органоидных системах или использовать органоиды для диагностики?


По мере продвижения исследований будет важно определить различия между органоидами мозга и реальным мозгом, помимо разницы в размерах и количестве нейронных связей. «Мы знаем, что эти [органоидные] нейроны функционируют. И уверены, что они связаны», — говорит Бруна Полсен, научный сотрудник лаборатории известного исследователя органоидов Паолы Арлотты в Гарварде. «Но что это на самом деле означает для нас?»


«Мы не до конца понимаем, какие типы основной электрической активности характерны мозгоподобным системам» — говорит Чен. Например, Муотри и несколько его коллег недавно вызвали настоящий переполох, когда они сообщили, что записали электрические сигналы, напоминающие мозговые волны новорожденного ребенка в органоиде коры больших полушарий. Но не все учёные с такой интерпретацией результатов: они утверждают, в что электрическая активность человеческого мозга зависит от анатомических структур и типов клеток, которых не может быть у органоидов. Пока этому не найдется логичное объяснение, подобные выводу будут вводить в заблуждение научное сообщество. Муотри, со своей стороны, подчеркивает важность этих споров, чтобы указать на необходимость обсуждения и объединения с экспертами по человеческому развитию, сознанию и другим областям, с которыми исследователи стволовых клеток могут быть не знакомы.


Также обсуждаются вопросы о том, как долго стоит поддерживать жизнедеятельность органоидных систем, где компромисс между созданием сложных органоидов и простотой управления, и как публично говорить об исследованиях. Лунсхоф и Грили отметили, что популярное описание органоидов мозга как «мини-мозг», хотя многим оно и нравилось, вызывает излишнюю тревогу.


То, как исследователи берут разрешение на использование биоматериала в органоидных экспериментах, также находится под пристальным контролем. Биологи и этики обсуждают, следует ли говорить участникам исследований о том, что частички их кожи могут стать плюрипотентными стволовыми клетками и будут использованы для создания некого подобия головного мозга, и если да, то сколько информации следует и нужно раскрыть. В свете своих недавних открытий Муотри пересмотрел форму информированного согласия для доноров материала и включил в нее обсуждения органоидов мозга и их способность генерировать некоторые типы электрических волн. «После этого я впервые увидел семью, которая решила не участвовать в исследовании. Не всем захочется жертвовать свои клетки, зная, к чему это потенциально может привести».


Сознание под сомнением


Несмотря на то что мы не ждём значительного прорыва в ближайшем будущем, Муотри не ждет, когда органоиды станут более сложными, чтобы приступить к амбициозным исследовательским вопросам. Работа, которую он планирует, может помочь составить карту биологической и этической среды для будущих исследований органоидов. В частности, Муотри хочет отслеживать ЭЭГ органоидов с помощью новых экспериментов, разработанных специально для поиска следов потенциального сознания.


Большинство предложенных вариантов таких исследований представляли собой аналоги тестов для пациентов-людей. Например, некоторые ученые предложили использовать алгоритмы, разработанные для оценки мозговых волн пациентов с комой, на наличие признаков осознания и настроить их для применения при изучении активности органоидов.


Пока что нельзя сказать, дадут ли что-то подобные эксперименты. Активность органоидов минимальна, поэтому пока не так много идей для исследований. Поскольку такие измерения никогда не проводились до этого, и пока мы не можем сравнить разные результаты для клеточных систем в чашке или клеток животных.


Чем больше вы принимаете участия в этих исследованиях, тем больше у вас вопросов и тем меньше уверенности в ответах

Jeantine Lunshof, Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering


Тем не менее, по словам Чена, исследования в этой области сместились с изучения клеточного состава, экспрессии генов и условий для их выращивания и развития, к пониманию их электрической активности. «Единственное, что мы сейчас можем, — это просто измерить их электрическую активность и посмотреть, что мы видим», — сказал он. «Я думаю, что в течение следующих пяти лет мы увидим гораздо больше работ, посвященных характеристике этой электрической активности».


Муотри намерен стать одним из основных участников этого исследования. Один эксперимент, который он хочет провести, включает анестезию органоида и тест его реакции: если определенные электрические сигналы исчезают из записей под наркозом, но появляются вновь после выхода из него, можно сделать интересные выводы (хотя Муотри осторожно отмечает, что это не означает значительное доказательство сознательности, а скорее только первый шаг к подобным выводам). Он также планирует подавать больше сенсорной информации в органоиды, создав нейроны с рецепторами боли, и проверить, реагируют ли эти нейроны на стимуляцию. «Мы не на 100 процентов уверены, что это правильный путь», — признается исследователь. Но это «может предложить что-то новое» или указать полезное направление.


Сейчас он работает над «картой, которая скажет нам, где сейчас находятся органоиды на своём пути к сознанию». На данный момент это набор вопросов «да» или «нет», которые могут помочь исследователям отслеживать, как далеко они продвинулись в своей работе: есть ли у органоида кора головного мозга? Генерирует ли эта кора сигналы, похожие на мозговые волны? Какие есть структуры помимо коры и как они связаны? Может ли органоид контролировать часть тела? Может ли он проводить информацию?


Найти границу между этически неприемлемым и недопустимым на такой «дорожной карте» «гораздо сложнее, чем может показаться», считает Лунсхоф. «Чем больше вы принимаете участия в этих исследованиях, тем больше у вас вопросов и тем меньше уверенности в ответах». Но она надеется на будущий успех совместных усилий ученых и специалистов по этике. «Чтобы применить эти результаты на практике, я потратила 15 лет. И да, это работает».

Наши переводы и статьи на пикабу и VK | Telegram | Яндекс.Дзен | medicalrave@gmail.com

Показать полностью 3
950

Топ - 5 «старперов» из живой природы

Ты переключал плоскогубцами каналы на телевизоре, ел мороженое за 2 коп., являешься современником кого-то из председателей ЦК КПСС или заряжал банку от слов Кашпировского и мнишь себя OLD-ом? Так вот у меня для тебя плохие новости. Ты не самый старый! В природе есть олды и постарше. Например: животные, которые живут несколько веков. Обо все этом кратенько, но понятненько с небольшими теоретическими выкладками я попробую рассказать. Поехали.


5 место. Открывает наш топ - образец долгожития. Когда мы говорим про продолжительность жизни, многим сразу на ум приходят черепахи. Megalochelys gigantea - гигантские сейшельские черепахи. Они вполне могут жить до 250 лет! Какова причина такого долголетия? Секрет прост: хладнокровие. Невысокая скорость метаболизма позволяет этим животным жить 2,5 века.

Топ - 5 «старперов» из живой природы Биология, Наука, Научпоп, Жизнь, Образование, Кит, Медуза, Черепаха, Длиннопост

4 место. Следующий участник - Гренландский кит (200 лет). Это самое долгоживущие млекопитающие. Нет, нет, нет, это не вредные бабки на лавке, которые всех кличут «наркоманами» и «…». Именно этот могучий представитель живет дольше из тех, кто питается молоком! Секрет долголетия? Организм гренландского кита располагает механизмами, отчасти подавляющими основные недуги старения, включая рак. Вот так!

Топ - 5 «старперов» из живой природы Биология, Наука, Научпоп, Жизнь, Образование, Кит, Медуза, Черепаха, Длиннопост

3 место.  Гренландская полярная акула может дотянуть свою лямку до 500 лет!! Однажды выловили представителя данного вида с крючками для ловли рыбы, изготовленных за 400 лет до того как ее поймали второй раз! Почему же она так долго живет? Обитая в стуже и темноте, где некуда спешить и некого бояться, у рыбины развился замедленный обмен веществ, что, видимо, и стало главной причиной долголетия. Да и размножаться быстро ни к чему — питательная база у грозного хищника не такая уж и безграничная. Поэтому детенышей рождается мало, а половозрелости самка акулы достигает только к 150 годам.

Топ - 5 «старперов» из живой природы Биология, Наука, Научпоп, Жизнь, Образование, Кит, Медуза, Черепаха, Длиннопост

2 место. А теперь организм перед которым все остальные - щеглы малолетние! Bacillus permians — 250 миллионов лет!!! Но не надо сразу падать в обморок с криком: «Боже, как долго!». Существовали эти бактерии в виде спор, которые смогли пробудить после обнаружения в соляных отложениях штата Нью Мексико. Но сам факт того, что споры смогли просуществовать 250 миллионов лет, не может не удивлять. Ведь от динозавров того периода редко остается что-то стоящее.

Топ - 5 «старперов» из живой природы Биология, Наука, Научпоп, Жизнь, Образование, Кит, Медуза, Черепаха, Длиннопост

1 место.  Закрывает наш топ Дункан Маклауд из клана медуз. Бессмертное существо, по имени Turritopsis dohrnii. На счет бессмертия я не пошутил. Штука реально может не умирать, если ей не помочь. Как же так выходит? Если условия среды не благоприятны, то медуза превращается в свою первую стадию (как у покемонов, только наоборот) – полип. Прилипает к субстрату и снова тянет лямку. Затем полип снова порождает медузу… И, похоже, в цепи этих метаморфоз нет места смерти.

Топ - 5 «старперов» из живой природы Биология, Наука, Научпоп, Жизнь, Образование, Кит, Медуза, Черепаха, Длиннопост

На этом сегодня все, потом соберем топ олдов среди растений!


Живите долго, живите счастливо! С наилучшими пожеланиями искренне Ваш - #БородатыйХимик! Счастья, здоровья, любви, процветания!

Показать полностью 4
414

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена

Наверняка все уже посмотрели прекрасный фильм "Пробуждение" с Робертом де Ниро и Робином Уильямсом в главных ролях.

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена Наука, Теория эволюции, Буддизм, Нейробиология, Биология, Познавательно, Длиннопост, Спойлер, Пробуждение

Фильм, конечно, потрясающий, и если он вдруг прошёл мимо вас, срочно смотреть (ссылко на КП https://www.kinopoisk.ru/film/2950/).

Помимо актерской игры и режиссёрской работы, в нём примечательно и то, что сценарий фильма написан по мотивам абсолютно реальных событий. Дальше будут спойлеры, так что не смотревшие сей шедевр, можете прервать чтение и сначала его посмотреть, поверьте оно того стоит...

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена Наука, Теория эволюции, Буддизм, Нейробиология, Биология, Познавательно, Длиннопост, Спойлер, Пробуждение
Нью-Йорк, 1926 г. Молодая светская женщина из богатой семьи, вошедшая в историю под псевдонимом Роуз Р., ложится спать, и ей снится кошмар. Она заточена в неприступном замке. Она сама и есть этот замок, каменный, неподвижный. Когда Роуз просыпается, ее сон сбывается. Она смотрит в пустоту, в зеркало, но не может пошевелиться, не может сдвинуть с места ни тело, ни даже ум. Она как будто бесконечно скитается в собственной голове, запертая, как в стойле, в пустых, бесконечно повторяющихся цепочках мыслей. Квадратным кольцом крутится мелодия «Povero Rigoletto» из оперы Верди. Родные пытаются растолкать Роуз, но та продолжает просто сидеть и ничего не делать. Так продолжается 43 года.

Загадочную болезнь, прокатившуюся по миру в начале века, назвали летаргическим энцефалитом. Развивалась она стремительно, сопровождаясь различными нарушениями поведения, в итоге больные до конца жизни впадали в состояние "овоща". Они не могли говорить, самостоятельно есть, теряли интерес ко всему и просто лежали без движения. Сейчас мы знаем, что происходило в головах больных, потому что однажды они сами об этом рассказали.


Всё было примерно как в фильме - в 1969 году в нью-йоркском госпитале вели существование 80 человек с диагнозом "летаргический энцефалит", когда молодой невролог Оливер Сакс (в фильме его играет Робина Уильямс) заметил, что некоторые симптомы летаргического энцефалита похожи на болезнь Паркинсона.

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена Наука, Теория эволюции, Буддизм, Нейробиология, Биология, Познавательно, Длиннопост, Спойлер, Пробуждение

Поэтому он решает применить экспериментальный препарат от болезни Паркинсона - "L-Dofa", представляющим из себя предшественника нейромедиатора дофамина (сейчас продаётся под названием Леводопа).


Если вы помните свои эмоции от просмотра фильма, когда больные стали в прямом и переносном смысле просыпаться, то представьте что чувствовали свидетели и участники всего этого в реальности, когда после 40-летнего сна "овощи" за пару дней превратились в полностью здоровых людей. В том числе проснулась и Роуз, с радостью и в полном рассудке, будто и не было этих 43 лет. Она и другие проснувшиеся в деталях рассказали о своих ощущениях, так что мы теперь знаем, что происходит с сознанием человека, мозг которого полностью лишён дофамина.


Считается (хотя многие детали покрыты мраком), что летаргический энцефалит развивался после аутоиммунного (т.е. когда иммунитет атакует клетки собственного организма) поражения особой части мозга - чёрной субстанции, центрального узла системы вознаграждения.

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена Наука, Теория эволюции, Буддизм, Нейробиология, Биология, Познавательно, Длиннопост, Спойлер, Пробуждение

(Она же поражается при болезни Паркинсона, хоть и по другим причинам.)


Название системы вознаграждения не вполне отражает ее значимость для сознания и поведения. Этот отдел мозга не только «вознаграждает», но и наказывает, мотивирует, оценивает, направляет. Распределяя по мозгу произведённый дофамин, он контролирует внимание, запоминание и планирование, указывая нам, куда идти, куда смотреть, что запоминать, о чем думать и что любить.


Дофамин – это валюта мозга, которой система вознаграждения финансирует выгодные статьи мозгового бюджета, от мыслей до движений. Наверное, так и было бы правильнее ее назвать: система финансирования. Если так, то история Роуз Р. это трагический эксперимент, показывающий, что происходит, если у мозга заканчиваются деньги.

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена Наука, Теория эволюции, Буддизм, Нейробиология, Биология, Познавательно, Длиннопост, Спойлер, Пробуждение

В нормальном режиме чёрная субстанция постоянно выстреливает в мозг небольшие порции дофамина, чем обеспечивается некий базовый уровень. Однако, если с нашей точки зрения происходит что-то хорошее, дофамина выстреливается больше. Субъективно это ощущается как удовольствие, радость, удовлетворение. Физиологически - это сигнал для усиления только что сработавших нейронных связей.


То есть усиливаются именно те связи, которые привели нас с чему-то хорошему. Неважно, за что они отвечают - за физические движения, или некие мысли, в итоге эти связи после дофаминового усиления будут превалировать над остальными и определят течение мозговых сигналов в ту сторону, где наш мозг получает вознаграждение в виде дофамина.

Именно так формируются навыки и привычки, но точно так же цементируются и более абстрактные паттерны поведения.


Движения мыслей, в общем, не так сильно отличаются от движений мышц. Мозгу совсем необязательно как-то влиять на окружающий мир, чтобы вызвать выброс дофамина. Достаточно задуматься о чем-то, что раньше вызывало удовольствие. С точки зрения системы вознаграждения нет особой разницы, происходят ли события «вживую» или воскрешаются из памяти. Так что наш мозг способен стимулировать сам себя – чем он и занимается большую часть времени.


Если на минуту отвлечься от телефонов, наших карманных дофаминовых стимуляторов, то мысли по большей части либо мусолят прошлое, пытаясь найти в каждом воспоминании спрятанный дофамин, либо планируют будущее, пытаясь найти спрятанный дофамин в потенциальных возможностях...

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена Наука, Теория эволюции, Буддизм, Нейробиология, Биология, Познавательно, Длиннопост, Спойлер, Пробуждение

И да, если вы ешё не забыли, в заголовке упоминался буддизм. Дофамин и буддизм, какая тут связь?

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена Наука, Теория эволюции, Буддизм, Нейробиология, Биология, Познавательно, Длиннопост, Спойлер, Пробуждение

А в чем, собственно, идея буддизма? Если переводить на современный язык, человеческая природа, согласно учению Будды, ориентирована на то, чего нет, и поэтому в конечном итоге всегда страдает. Если удовлетворить одно желание – появится другое, побольше. Если решить одну проблему – появятся десять других. Поэтому единственный способ не страдать – ничему не сопротивляться и ничего не хотеть. Для этого нужно сознательно концентрировать свое внимание на текущем моменте, принимая его таким, какой он есть. В разработке этой техники концентрации внимания на текущем и состояло «просветление» Будды.


«Нирвана», эта мистическая цель практикующих буддистов, буквально означает «затухание». Будда фактически учил, что для того, чтобы увидеть свет, надо сначала потушить свечи.

Это идеально соответствует сегодняшним представлениям о механике системы вознаграждения. Удовольствие вызывается чем-то непредвиденно превышающим ожидания. Это соответствует выбросу дофамина в момент получения нежданной награды. Но через несколько повторений награда уже не будет неожиданной и дофамин перестанет выделяться. Само по себе это, конечно, обидно, но еще терпимо.


Самая же главная подлость в том, что если этой когда-то неожиданной, а теперь ожидаемой награды вдруг не поступает, то уровень дофамина падает ниже нормы. Ощущается это как раздражение и гнев, то есть страдание.


Таким образом, сам факт того, что нам во внешней среде что-то нравится, постепенно ставит нас в зависимость от этой внешней среды. Неожиданные радости, от которых нам хорошо, со временем обязательно становятся ожидаемыми потребностями, без которых нам плохо. И мы двигаемся дальше по бесконечной дофаминовой лестнице все возрастающих желаний и их удовлетворения.

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена Наука, Теория эволюции, Буддизм, Нейробиология, Биология, Познавательно, Длиннопост, Спойлер, Пробуждение

С каждым повторением события, которое когда-то приносило удовольствие, дофаминовые нейроны реагируют все меньше и меньше. Но воспоминание о былом удовольствии пока еще вызывает в них возбуждение. Это толкает нас к дальнейшим повторениям, толкает дворовых чемпионов на карьеру в спорте, а успешных бизнесменов – на расширение бизнеса. Система вознаграждения постоянно требует от нас повторения одних и тех же действий, но никогда не доводит до полной удовлетворенности, сопоставимой с первой, изначальной реакцией на приятную неожиданность.

В общем, в полном соответствии с учением Будды: удовольствие порождает желание, а желание порождает страдание. Смысл системы вознаграждения – не сделать нас счастливыми, а как раз наоборот, сделать нас неудовлетворенными.


Зачем же может понадобиться такая подлая система? На этот вопрос отвечает теория эволюция (вы же понимали, что без неё не обойдется, правда?)


Болезнь Роуз Р. и других жертв летаргического энцефалита можно назвать злой пародией на буддийское просветление. Поражение черного вещества, центральной области в системе вознаграждения, привело у них к отмиранию дофамин-производящих нейронов, а вместе с ними – способности чего-то желать и чему-то радоваться.


Роуз настолько ничего не хотелось, что она не могла даже захотеть встать или заговорить, хотя физически этому не было никаких преград, как показало ее краткосрочное выздоровление. Человек, которому не хочется вообще ничего, превращается в "овощ", несмотря на работающий в остальных отношениях мозг

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена Наука, Теория эволюции, Буддизм, Нейробиология, Биология, Познавательно, Длиннопост, Спойлер, Пробуждение

На этом примере как раз и видно, в чем заключается смысл системы вознаграждения: она заставляет нас двигаться вперед. Нашим предкам была нужна система усиленного запоминания приятных неожиданностей, и под эту роль был приспособлен дофамин, который превращает эти неожиданности в ожидания. Древние животные не могли себе позволить довольствоваться приятными неожиданностями: любой источник пищи рано или поздно закончится, любая среда рано или поздно изменится. В эволюции побеждали те из них, кому дофамина все время не хватало, которых мучили воспоминания о приятном, потому что они никогда не стояли на месте и в итоге достигали большего. Что же касается душевного спокойствия, то без него вполне можно было жить.


Средний мозг, этот древний орган контроля за поведением, до сих пор продолжает диктовать нам волю наших предков. Но кора, автономный орган индивидуального понимания реальности, говорит нам, что это бессмысленно. «Разве я – это гены?» – спрашивает кора и стремится жить по-своему, но неизменно натыкается на дофаминовые волны страдания, которыми гены пытаются вернуть себе контроль и направить тело по стандартной программе: живи и создавай копии....

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена Наука, Теория эволюции, Буддизм, Нейробиология, Биология, Познавательно, Длиннопост, Спойлер, Пробуждение

Как же спастись от страдания? Есть ли выход из постоянного цикла желаний и зависимостей?


Буддийский вариант - избавиться от привычки постоянно думать о прошлом или будущем - крайне сложен. Это требует коренной перестройки мотивационной системы, накопленной за годы веселой и насыщенной жизни.

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена Наука, Теория эволюции, Буддизм, Нейробиология, Биология, Познавательно, Длиннопост, Спойлер, Пробуждение

Но есть способ проще, он заключается в обычной экономии.


Если воспринимать этот дофамин как конечный ресурс, то все встает на свои места. Можно растратить весь свой дофамин на игры в телефоне и схватки в соцсетях. Но тогда не остается дофамина на чтение книг, которые на фоне яркого, звенящего, переливающегося экрана оказываются слишком скучными.


Иногда можно бросить весь имеющийся дофамин на вечеринку века – просто надо заранее понимать, что остаток недели придется сидеть на хлебе и воде, в дофаминовом смысле. Зато если сэкономить, воздержаться от ненужных трат на суету, то настоящие радости жизни становятся еще радостнее.


Самое интересное, что это касается не только и даже не столько активных действий, сколько мыслей. Чем больше чего-то хотеть – тем больше дофамина тратится на холостое повторение приятной мысли, которая постепенно приедается и становится ожидаемой. Если человек годами мечтает о чем-то конкретном, то при достижении этой заветной мечты обычно он в лучшем случае ничего не чувствует, а в худшем – чувствует глубокое разочарование.


В долгосрочной перспективе не так важно, откуда вы черпаете счастье, – важно, как вы с ним обращаетесь. Неважно, какая у вас профессия, какая машина и сколько у вас денег. Наше поведение ведет нас в сторону повышения дофамина, но эта дорога ничем не заканчивается. Никакое целенаправленное действие не может привести к долгосрочному повышению счастья, потому что любое достижение цели ведет к появлению новой цели – человек реагирует на изменения, а не на конкретное состояние.


Если принять этот факт как данность, то становится понятно, что счастье в принципе можно найти только в процессе, а не в результате.

_____________________________________________________________________________


Данный текст написан не мной (помимо пары абзацев в начале), это отрывок из прекрасной во всех отношениях книги "Хлопок одной ладонью" нейробиолога Николая Кукушкина.


Как пишет сам автор в предисловии "...задача этой книги – взглянуть на человека одновременно изнутри и со стороны, с позиций прошлого и с позиций настоящего, с точки зрения биолога и с точки зрения философа, с точки зрения вида Homo sapiens и с точки зрения других видов: бактерий, растений, медуз, птиц. Эта книга – обо всем не-человеческом, что предвосхитило и определило все человеческое: от зарождения жизни до полового размножения, от происхождения животных до социальных инстинктов, от нейронных сетей до абстрактного мышления."


По итогам прочтения книги понял, что давно не получал такого удовольствия от науч-попа. Причём обычно я для пикабу процентов на 30-50 адаптирую исходный текст книг, а тут получилось как в том стишке про пингвина - он и так вышел хорошо (только пришлось немного сократить, полную версию само собой ищите в оригинале).


Так что в ваш список помимо фильма "Пробуждения" и/или книги "Пробуждения" крайне советую добавить "Хлопок одной ладонью".

О нейровалюте, буддизме, счастье и длинной руке гена Наука, Теория эволюции, Буддизм, Нейробиология, Биология, Познавательно, Длиннопост, Спойлер, Пробуждение
Показать полностью 10
290

Охота адского муравья

Охота адского муравья Палеонтология, Наука, Насекомые, Муравьи, Янтарь, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Древний хищник, терзающий жертву, — это излюбленный сюжет для палеохудожников. Какую популярную книжку по палеонтологии ни открой, обязательно увидишь в ней тираннозавра, обгладывающего трицератопса, или саблезубого тигра, вонзающего клыки в холку вымершего копытного. Увы, далеко не всегда понятно, какое отношение все эти красочные картинки имеют к реальности. Однако в этом куске бирманского янтаря вы можете наблюдать сцену доисторической охоты своими глазами, не полагаясь на воображение иллюстратора. В роли хищника тут выступает адский муравей Ceratomyrmex ellenbergeri, в роли жертвы — нимфа алиеноптеры (Alienopteridae) Caputoraptor elegans. Находка позволила ученым увидеть в действии уникальный ловчий аппарат адских муравьев, состоящий из двух серповидных челюстей и длинного рога (см. картинку дня Адские муравьи).

Адские муравьи (Haidomyrmecinae) — это вымершее подсемейство муравьев, известное из верхнемеловых янтарей, таких как бирманский (99 млн лет) и канадский (78 млн лет). Свое латинское название, которое происходит от греческого слова Ἀΐδης (Аид — царство мертвых), эта группа получила неслучайно. В отличие от остальных муравьев, у которых челюсти смотрят вперед, у их адских собратьев передние концы челюстей загнуты вертикально вверх и напоминают клинок ятагана. К тому же у нескольких родов этого подсемейства вдобавок к челюстям-саблям имеется и длинный «рог» — вырост клипеуса (наличника), то есть лицевой части головной капсулы. Ученые давно предполагали, что рог и загнутые вверх челюсти работали сообща, зажимая добычу, и новая находка стала блестящим подтверждением этой гипотезы.

Охота адского муравья Палеонтология, Наука, Насекомые, Муравьи, Янтарь, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Филогенетическое древо муравьев и строение их голов и ротовых частей. 3D-реконструкции: A — Haidomyrmex, B — Protoceratomyrmex, C — Linguamyrmex, D — Ceratomyrmex, E — Dhagnathos, F — Chonidris, G — Aquilomyrmex. Фотографии в сканирующем электронном микроскопе: H — Leptanilla, I — Amblyopone; J — Anochetus, K — Aneuretus, L — Nothomyrmecia, M — Tetraponera. Оранжевым показаны челюсти, голубым — клипеус (наличник), желтым — верхняя губа и фиолетовым — лобный треугольник. Изображение из статьи P. Barden et al., 2020. Specialized predation drives aberrant morphological integration and diversity in the earliest ants

Из всех адских муравьев наиболее внушительными челюстями и рогом обладают представители рода Ceratomyrmex — именно такого муравья и посчастливилось обнаружить ученым в куске бирманского янтаря. Он вцепился в «шею», то есть суженный участок переднегруди, неполовозрелой алиеноптеры Caputoraptor elegans. Алиеноптеры — это вымерший отряд насекомых с неполным превращением, родственный тараканам и богомолам и нередко встречающийся в бирманском янтаре. У алиеноптеры Caputoraptor elegans, ставшей добычей муравья, по краям переднегруди располагались зубчики, служившие, возможно, для захвата мелких насекомых или же для удержания половых партнеров (см. картинку дня «Чужие» из янтаря). Но муравья зубчики не смутили — снизу он зажал переднегрудь алиеноптеры челюстями, а сверху — длинным рогом, исключив любую возможность сопротивления.

Охота адского муравья Палеонтология, Наука, Насекомые, Муравьи, Янтарь, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Смертельная хватка адского муравья Ceratomyrmex ellenbergeri, зажавшего алиеноптеру Caputoraptor elegans. Условные обозначения: amd — передние концы челюстей муравья, e — глаз алиеноптеры, mib — медиовентральная (срединно-брюшная) лопасть челюсти муравья, pg — заглазничная часть головной капсулы алиеноптеры (гена; см. gena). Изображение из статьи P. Barden et al., 2020. Specialized predation drives aberrant morphological integration and diversity in the earliest ants

Такой борцовский захват был возможен только при условии вертикальной подвижности челюстей. Иными словами, адские муравьи могли двигать челюстями не только влево и вправо, в горизонтальной плоскости, как все остальные муравьи, но и вверх-вниз, оттягивая их и поднимая. То есть фактически челюсти адских муравьев двигались примерно так же, как и нижняя челюсть позвоночных животных. Рог при этом выступал в качестве аналога верхней челюсти позвоночных, то есть неподвижной точки опоры, к которой прижимается пища. Челюстной «сустав» подобного строения не известен ни у одного из более чем 12 000 ныне живущих видов муравьев. Но зато похожий ловчий аппарат можно найти у водных личинок жуков-плавунцов Hyphydrus. С помощью «капкана» из загнутых верх челюстей, движущихся в вертикальной плоскости, и противолежащего рога на голове они ловят остракод — рачков с округлым панцирем.

Охота адского муравья Палеонтология, Наука, Насекомые, Муравьи, Янтарь, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Ближайшие ныне живущие аналоги адских муравьев — личинка жука-плавунца Hyphydrus japonicus (A–D) и личинки водных жуков с обычным строением челюстей: плавунец Platambus optatus (E) и водолюб Enochrus simulans (F). Фото из статьи M. Hayashi, S.-Y. Ohba, 2018. Mouth morphology of the diving beetle Hyphydrus japonicas (Dytiscidae: Hydroporinae) is specialized for predation on seed shrimps

Зачем личинки плавунцов стали экспериментировать с ротовым аппаратом, вполне понятно — остракоды, похожие на крошечные бобы, из стандартных, горизонтально ориентированных челюстей просто выскальзывают. Но зачем необычные челюсти-сабли вкупе с рогами понадобились адским муравьям? На каких таких особых жертв они охотились? Ведь во второй половине мелового периода существовали и муравьи с нормальным устройством ротового аппарата. Судя по данным филогенетического анализа, у двух групп адских муравьев длинные рога независимо возникли из разных частей головы (это видно на втором рисунке, A–D и E–G) — то есть это не была чистая случайность морфогенеза, тут был замешан какой-то мощный внешний стимул. Но затем этот стимул почему-то исчез, адские муравьи вымерли, и за последующие 70 млн лет никакая другая группа муравьев не выработала у себя похожего приспособления. Так что вопросов всё равно пока больше, чем ответов...

Изображение из статьи P. Barden et al., 2020. Specialized predation drives aberrant morphological integration and diversity in the earliest ants.


Александр Храмов
https://elementy.ru/kartinka_dnya/1204/Okhota_adskogo_muravy...

Показать полностью 3
398

Самые цитируемые научные статьи

Работа учёного — производить знание, которого в мире раньше не было. Это знание упаковывают в удобную и компактную форму — научную статью. Другие учёные затем могут сослаться на неё в своих работах — это называется цитированием. Количество цитирований показывает, скольким людям пригодилось добытое вами знание. Это одна из основных метрик полезности научной статьи

Самые цитируемые научные статьи Наука, Открытие, Ученые, Научпоп, Топ, Биология, Человек наук, Длиннопост

Гора только из титульных листов всех научных статей была бы выше Килиманджаро


Конечно, количество цитирований не определяет качество работы. Она может быть сделана по очень узкой теме, которую сложно использовать большому количеству учёных. Среднее количество цитирований отличается и по научным областям — в медицине оно больше, а в математике — меньше. А есть и вообще откровенное читерство — изобрести метод, который позволит другим людям делать новые открытия. Такие статьи гарантированно будут хорошо цитироваться. Идеальный рецепт! Дело за малым — изобрести революционный метод…


Вот график топ-100 статей по цитируемости. Высота столбиков обозначает количество цитат, а цвет – научную область

Самые цитируемые научные статьи Наука, Открытие, Ученые, Научпоп, Топ, Биология, Человек наук, Длиннопост

Разберём рекордсменов — самые цитируемые статьи за всю историю. Как вы могли догадаться, они все связаны с биологией. И во всех изобретается новый метод


1. Измерение количества белка

У этой статьи с лаконичным названием «Protein measurement with the Folin phenol reagent» больше 300 тысяч цитирований! Её первый автор — американский биохимик Оливер Лоури. Статья была принята к публикации в 1951 году и с тех пор стала настоящим блокбастером. Метод, изложенный в ней известен каждому биохимику на планете


А ещё, в ней очаровательные иллюстрации, сделанные от руки. Вот так выглядели графики, когда не существовало даже экселя:

Самые цитируемые научные статьи Наука, Открытие, Ученые, Научпоп, Топ, Биология, Человек наук, Длиннопост

В чём открытие?

Лоури разработал метод для определения количества белка в растворе. Вкратце это выглядит так — вы добавляете к раствору некоторое химическое вещество и он меняет цвет. Чем больше в исследуемой жидкости белка, тем насыщеннее будет цвет раствора

Самые цитируемые научные статьи Наука, Открытие, Ученые, Научпоп, Топ, Биология, Человек наук, Длиннопост

Измерив насыщенность цвета с помощью специального прибора, вы сможете найти точку на графике, которая покажет, сколько белка было в растворе


Почему это важно?

Белки — это основа известной нам жизни. И людям очень интересно измерять, сколько их в разных жидкостях! На этом основаны медицинские тесты и множество других научных работ



2. Разделение белков по массе

Статья с чуть более громоздким названием «Cleavage of Structural Proteins during the Assembly of the Head of Bacteriophage T4» на момент написания этого поста процитирована 268668 раз! С момента выхода в печать в 1970 году это в среднем по 14 цитирований в день. Согласитесь, было бы приятно, если бы десяток человек каждый день вспоминал о вашей работе?


В чём открытие?

Швейцарский учёный Леммли усовершенствовал метод для разделения белков по заряду и молекулярной массе. Это позволило другим учёным отделять разные белковые молекулы друг от друга. Выглядит это примерно так. В отдельных тёмных полосках — разные молекулы

Самые цитируемые научные статьи Наука, Открытие, Ученые, Научпоп, Топ, Биология, Человек наук, Длиннопост

Почему это важно?

Как вы уже поняли, белки очень важны для биологии и медицины, и потому интересны учёным. Но белков очень много. Например, у человека их почти 30 тысяч. Даже у такого маленького организма, как фаг (вирус) кишечной палочки их 160. Исследовать сразу все почти невозможно. Было бы гораздо удобнее отделить белки друг от друга и изучать по отдельности. Это и позволяет сделать метод Леммли



3. Измерение количества… белка?

Почётная бронза пока что принадлежит работе с уж совсем длинным названием «A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding». В 2020 году у неё было 221523 цитирования. Забавно, но её тема точно такая же, как у золотого рекордсмена

Самые цитируемые научные статьи Наука, Открытие, Ученые, Научпоп, Топ, Биология, Человек наук, Длиннопост

В чём открытие?

Метод Лоури, как и все первопроходцы, имел свои недостатки и был слегка капризен к условиям. Американский учёный Брэдфорд разработал ещё более простой и быстрый метод для измерения количества белка, за что и получил заслуженное признание


Почему это важно?

Это вы уже и сами знаете ;)



4. Чтение ДНК

Чтобы не оставлять впечатление, как будто учёные занимаются только белками, добавим ещё одну статью. У неё чуть более скромное количество цитирований — «всего» 75 тысяч. Зато эта работа была отмечена Нобелевской премией по химии

Самые цитируемые научные статьи Наука, Открытие, Ученые, Научпоп, Топ, Биология, Человек наук, Длиннопост

Фредерик Сэнгер, автор работы


В чём открытие

ДНК — это инструкция по сборке живых организмов, которая записана в каждой живой клетке. Английский биохимик Фредерик Сэнгер разработал метод, который позволяет её читать


Почему это важно

ДНК хранит в себе невероятно много информации о каждом организме. История жизни на планете, механизм заболеваний, ключ к появлению новых лекарств — всё это можно найти в ДНК. Сэнгер открыл настоящую сокровищницу для учёных со всего мира! С тех пор появились и другие методы, решающие ту же задачу, но именно метод Сэнгера остаётся самым точным. Впервые геном человека был прочитан во многом благодаря ему

Самые цитируемые научные статьи Наука, Открытие, Ученые, Научпоп, Топ, Биология, Человек наук, Длиннопост

Кстати, позже, этот учёный получит и вторую Нобелевскую премию. Она будет присуждена за метод, который позволит читать, последовательность, как вы думаете, чего?.. Конечно, белков


Есть ещё много интересных статей, но пока остановимся на этом :)


Моя группа ВК и телеграм

Показать полностью 7
206

Как долго мог прожить динозавр

Раскапывая очередного "раптора", мы сможем рассказать о нём довольно много. Что это за динозавр, чем он питался, какую экологическую нишу занимал. А если повезёт, то найдём и следы кожи или перьев, отпечатки мягких тканей и даже молекулы пигментов. Но что мы можем рассказать о его возрасте?

Как долго мог прожить динозавр Динозавры, Палеонтология, Возраст, Биология, Перевод, Длиннопост

Оценивать возраст динозавров не так уж и сложно в некоторых ситуациях. У динозавров, как и у любых других животных, кости растут неравномерно. Из-за температурных колебаний и непостоянности кормовой базы костное вещество будет откладываться неравномерно, образуя годичные кольца, как у деревьев.

Как долго мог прожить динозавр Динозавры, Палеонтология, Возраст, Биология, Перевод, Длиннопост

Но годичные кольца дают нам только возраст смерти динозавра. А почему динозавр умер? От старости? Если есть следы повреждений, укусов без следов заживления, то, вероятнее всего, он от этих повреждений и умер. Или его погрызли уже после смерти? Однозначно мы можем сказать, что неполовозрелые динозавры умерли не от старости.

Как долго мог прожить динозавр Динозавры, Палеонтология, Возраст, Биология, Перевод, Длиннопост

А ведь продолжительность жизни динозавра — довольно любопытная тема. Ведь и птицы, и крокодилы могут жить сегодня более 60 лет. Да и другие рептилии числятся в долгожителях. Даже маленький птички, такие как воробьи или колибри, живут удивительно долго, по 7-12 лет. Итак, если какой-нибудь аллигатор, как ближайший родственник динозавра, может прожить с полвека, и какой-нибудь лебедь, собственно современный динозавр, может прожить сотню лет, сколько же мог прожить сам динозавр 65 млн лет назад?


У некоторых животных наблюдается корреляция: чем оно больше, тем дольше живёт. Наши домашние крыски живут 2-3 года, а вот африканские слоны могут жить по 50-60 лет. Если диплодок в 10 раз крупнее слона, значет ли это, что он мог жить в 10 или хотя в 2 раза дольше слона?

Как долго мог прожить динозавр Динозавры, Палеонтология, Возраст, Биология, Перевод, Длиннопост

Учитывая, что гигантские апатозавры или титанозавры могли спокойно поддерживать постоянную температуру тела, даже не имея истинного "теплокровия", нет ничего удивительного, что они могли доживать до 300 лет. Им не было необходимости включать некий внутренний реактор для прогрева всего тела, достаточно днём погреться на солнышке и тепла хватит на сутки-другие. Большое тело остывает долго. Холоднокровный метаболизм рептилии для гигантских динозавров мог обеспечить такую долгую жизнь. А что с маленькими динозаврами? Тут совсем непонятно. Какой-нибудь велоцираптор, размером с индюшку, мог жить как 5-10 лет, так и 50 лет. Ведь те же попугаи, которые в десяток раз меньше велоцираптора и с теплокровием, с лёгкостью переживают своих хозяев.


Давайте взглянем на кости, может они помогут нам определиться? Ну, если бы у нас были кости одного и того же вида на разных стадиях взросления, то мы бы могли определить хотя бы скорость роста динозавра. Но как я уже писал в одной статье для PaleoNews.live, нам сложно определить даже принадлежность динозавров к одному виду. Но, например, утконосые динозавры гипакрозавры достигали своих полных размеров в несколько тонн всего за 10 +/- лет. Это феноменально быстрый рост. Даже слоны растут до максимальных размеров четверть века, а к 10 годам только достигают половозрелости. Подобный гипербыстрый рост не свойственен рептилиям с "холодной кровью". Те же древние гигантские крокодилы саркозухи росли до полных размеров 35-40 лет. Так что, вероятно, наши любимые динозавры были теплокровными, а теплокровным из-за метаболизма сложно жить сотни лет.

Как долго мог прожить динозавр Динозавры, Палеонтология, Возраст, Биология, Перевод, Длиннопост

Так что же в итоге мы можем сказать о возрасте динозавров? Пока что особых итогов нам не подвести. Ясно одно: если мы находим тираннозавра возрастом более 30 лет, это значит, что тираннозавры могли жить больше 30 лет. Но насколько больше? Может они были как слоны? Жили до 50 лет? Но динозавры ближе к птицам, а уже страус может жить до 75 лет и он в 60 раз меньше тираннозавра. Может быть в зоопарке тираннозавр прожил бы 400 лет? Кто знает?


Автор: Мартин Авиански


За основу поста бралась англоязычная статья: https://www.thoughtco.com/how-long-could-dinosaurs-live-1091...

Показать полностью 3
1017

Как динозавры мир захватили

Динозавры являются самыми популярными ископаемыми животными в масскультуре. Но мало кто может сказать, как ужасные ящеры пришли к господству на всей планете и что было до них. А мог бы выйти хороший сериал.

Как динозавры мир захватили Динозавры, Животные, Наука, Природа, Палеонтология, Длиннопост, Интересное, Познавательно

Всего за 20 млн лет до первых динозавров планету населяли амфибии, звероподобные ящеры (это наши предки, если что) и небольшие рептилии. Климат был засушливым с сезонными циклами, то жарко, то холодно. Небольшие рептилии со слегка удлинёнными задними конечностями сновали там и сям. Эти крохи даже и не подозревают, что спустя пару миллионов лет вся планета загорится ярким пламенем и именно они, крошечные "ящерки" станут следующими правителями Земли.

Как динозавры мир захватили Динозавры, Животные, Наука, Природа, Палеонтология, Длиннопост, Интересное, Познавательно

Синапсиды или звероящеры

Как динозавры мир захватили Динозавры, Животные, Наука, Природа, Палеонтология, Длиннопост, Интересное, Познавательно

Prolacerta — архозавроморф из раннего триаса


252 млн лет назад началось самое масштабное глобальное вымирание в истории планеты, Великое пермское вымирание. Планета разрывалась от колоссальной вулканической активности. Лава изливалась огромными реками по территории современной Сибири. Животные не только сгорали и умирали с голоду, но попросту задыхались из-за высокой концентрации углекислого газа в атмосфере. Катастрофа не была моментальной, она длилась десятки тысяч лет. Великое вымирание уничтожило 90% всех видов животных на планете, оставив после себя выжженную пустыню.

Как динозавры мир захватили Динозавры, Животные, Наука, Природа, Палеонтология, Длиннопост, Интересное, Познавательно

Планета после Великого вымирания представляла собой гигантскую пустыню


Условия для жизни на Земле стали весьма тяжкими: реки и озёра пересохли, растительность наблюдалась лишь у редких оазисов и в полярных регионах, дышать было нечем (в триасовом периоде содержание кислорода в атмосфере было в два раза меньше, чем сейчас). В экстремальных условиях требовались новые приспособления для выживания. Например, толстый панцирь, чтобы влага не испарялась или маленькие размеры и быстрые ноги, чтобы не быть сожранным медленными толстошкурыми хищниками.

Как динозавры мир захватили Динозавры, Животные, Наука, Природа, Палеонтология, Длиннопост, Интересное, Познавательно

Триасовая фауна Марокко


Пока многометровые крокодилоподобные хищники охотились на наших неповоротливых предков-синапсидов, у них под ногами повсюду сновали небольшие рептилии. Главное отличие этих небольших проказников крылось в задних конечностях: они были достаточны мощными, чтобы животное могло опираться только на них, и они были поставлены под тело, как у нас с вами. Это делало первых динозавров очень быстрыми и юркими. Вероятно, пищеварительная система ранних динозавров тоже претерпела изменения. В засушливом и жарком климате требуется максимальная экономия влаги в организме, но динозавры не были похожи на тех, кто сутками валялся в тени. Так что, вероятно, ЖКТ динозавров высасывал всю воду из потребляемой пищи, а ели динозавры много. Например, крупные целофизисы поедали крокодилоподобных архозавров, а более мелкие динозавры потребляли насекомых. А кто-то ел и самых первых млекопитающих.

Как динозавры мир захватили Динозавры, Животные, Наука, Природа, Палеонтология, Длиннопост, Интересное, Познавательно

Целофизис


Так как динозавры из столько крошечных хищников стали повелевать всем сухопутным миром мезозойской эры? На самом деле им и делать особо ничего не пришлось, они УЖЕ стали королями мира. Толстошкурые постозухи и неповоротливые терапсиды, потомки пермских синапсид, никак не угрожали динозаврам. Первые млекопитающие жили в норах, а нос на "улицу" высовывали только ночью. Первые крокодиломорфы жили на деревьях да в немногочисленных водоёмах. Птерозавры осваивали первый в истории полёт среди позвоночных, им было не до динозавров. Остальные шли ужасным ящерам на корм. Так кто мог остановить восхождение динозавров на трон мезозоя? Да никто.

Как динозавры мир захватили Динозавры, Животные, Наука, Природа, Палеонтология, Длиннопост, Интересное, Познавательно

Litargosuchus — триасовый предок крокодилов


И, вероятно, самый важный фактор — метаболизм динозавров. В триасовом периоде, есть такое предположение, динозавры были единственным теплокровными животными. В то время, как все маялись в жару в глуби континента Пангея, динозавры спокойно могли существовать в полярных регионах среднего триаса. Когда климат стал стабильнее и равномернее, динозавры уже были готовы составить конкуренцию тогдашним крупным хищникам.

Как динозавры мир захватили Динозавры, Животные, Наука, Природа, Палеонтология, Длиннопост, Интересное, Познавательно

Пангея среднего триаса


Дело оставалось за малым — ждать. Эволюция сделает своё дело. Она и сделала. Не имея конкурентов в своей нише, но имея множество преимуществ перед другими триасовыми животными (стройное, лёгкое тело, поставленное на две ноги и прочее), динозавры стали попросту вытеснять остальных, добираясь постепенно до самых крупноразмерных классов. К концу триасового периода, около 215 млн лет назад, уже появились четырёхтонные травоядные платеозавры и пятиметровые хищные годжиразавры. Но динозавры решили сорвать джекпот.

Как динозавры мир захватили Динозавры, Животные, Наука, Природа, Палеонтология, Длиннопост, Интересное, Познавательно

Gojirasaurus — позднетриасовый хищный теропод


В конце триасового периода планету постигло новое несчастье, триасово-юрское массовое вымирание. Именно оно добило остатки конкурентов динозавров и мезозойские цари стали править сушей единолично. Лишь спустя 135 млн лет огромный астероид даст шанс млекопитающим, истребив самую успешную группу животных в истории Земли. Но динозавры не вымерли, они смотрят на нас оттуда, сверху. С высоты птичьего полёта.


Автор: Мартин Авиански

___________

В посте использовались статьи:


Великое пермское вымирание https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X07000842?via=ihub


О климате триаса https://www.sciencemag.org/news/2015/06/raging-fires-high-te...


Prolacerta https://en.wikipedia.org/wiki/Prolacerta


Платеозавр https://en.wikipedia.org/wiki/Plateosaurus


Триасовый крокодиломорф https://en.wikipedia.org/wiki/Litargosuchus

Показать полностью 7
207

Как люди обрели язык: одна из главных в мире загадок

Язык — один из главных признаков, выделяющих человека из животного мира. Нельзя сказать, что животные не умеют общаться друг с другом. Однако столь высокоразвитая, управляемая волей система звуковой коммуникации сформировалась только у Homo sapiens. Как же мы стали обладателями этого уникального дара?


Загадка происхождения языка по праву занимает свое место в ряду главных тайн бытия: рождения Вселенной, возникновения жизни, появления эукариотической клетки, обретения разума. Происхождение языка не было одномоментным и скачкообразным. Ведь у млекопитающих всех детей рожают и растят мамы, и для успешного выращивания потомства матери и детеныши — в каждом поколении — должны достаточно хорошо понимать друг друга. Поэтому такой точки во времени, до которой предки человека не умели говорить, а после которой сразу заговорили, конечно же, не существует.


Мозг, а не кости


Происхождение языка было частью адаптации древних представителей нашей эволюционной линии в том направлении, которое вообще характерно для приматов. А характерно для них не отращивание клыков, когтей или четырехкамерного желудка, а развитие мозга. Очень важно и то, что приматы — животные групповые. Чтобы им успешно воспроизводить свою численность, чтобы их потомство не только рождалось, но и доживало до какого-то приличного возраста и само достигало репродуктивного успеха, нужны усилия всей группы, нужна общность, пронизанная множеством социальных связей. Чем дольше детство, тем больше требований к сплоченности группы — а значит, и к развитию средств коммуникации.


Существует гипотеза, согласно которой разделение общих предков человека и современных человекообразных обезьян шло по средам обитания. Пращуры горилл и шимпанзе остались в тропических джунглях, а наши предки вынуждены были адаптироваться к жизни сначала в редколесье, а потом и в саванне, где весьма велики сезонные различия и всеядному существу имеет смысл ориентироваться в огромном количестве деталей окружающей действительности. В такой ситуации отбор начинает благоприятствовать тем группам, у членов которых возникает потребность не только подмечать, но и комментировать увиденное с помощью тех или иных сигналов. С этой страстью к комментированию люди не расстались и по сей день.


Реагировать звуками на какие-то окружающие явления умеет не только человек: у многих видов животных есть, например, пищевые крики, крики на разные типы опасности. А вот развить такие средства, с помощью которых можно было бы комментировать вообще все что угодно, навешивать словесные «ярлычки» на реальность в бесконечном количестве (в том числе изобретать новые в пределах собственной жизни), — это удалось только людям. Удалось потому, что в выигрыше оказывались группы, у которых эти комментарии были более выраженными и более детальными.


Всхрюкнул от досады


Переход к звуковой коммуникации мог начаться с того времени, когда наши предки стали регулярно изготавливать каменные орудия. Ведь пока человек делает орудия или делает что-то этими орудиями, он не может коммуницировать с помощью жестов, как шимпанзе. У шимпанзе звуки неподконтрольны воле, а жесты подконтрольны, и когда они хотят что-то сообщить, то входят в поле зрения «собеседника» и жестами или иными действиями подают ему сигнал. А что делать, если руки заняты?

Первоначально никто из древних гоминид и не думал, чтобы в этой ситуации что-то «сказать» сородичу. Но даже если у него непроизвольно вырвется какой-нибудь звук, велика вероятность, что сообразительный сородич просто по интонации сможет догадаться, в чем там проблема у ближнего. Точно так же, когда человеку с разными интонациями называют его имя, он уже зачастую прекрасно понимает, с чем к нему обратятся — с упреком, похвалой или просьбой. А ведь ему еще ничего не сообщили. Если эволюционный выигрыш будут получать те группы, члены которых понимают лучше, отбор будет поощрять все более тонкие различия в сигнале — чтобы было что понимать. А подконтрольность воле придет со временем.


Развиваем аппарат


Для того чтобы лучше понимать (а потом и произносить), нужны мозги. Развитие мозга у гоминид видно по так называемым эндокранам (слепкам внутренней поверхности черепа). Мозг становится все больше (а значит, увеличиваются возможности памяти), в частности, растут те его участки, на которых у нас расположены «зоны речи» (зона Брока и зона Вернике), а еще — лобные доли, занятые высшими формами мышления.


У непосредственного предка человека нашего вида — Homo heidelbergensis — был уже весьма приличный комплекс приспособлений к артикулированной звучащей речи. Видимо, они уже могли довольно хорошо управлять своими звуковыми сигналами. Кстати, с гейдельбергским человеком палеоантропологам очень повезло. В Испании, на территории муниципалитета Атапуэрка была обнаружена расщелина, где тела древних гоминид оказались недоступны хищникам, и останки дошли до нас в прекрасной сохранности. Уцелели даже слуховые косточки (молоточек, наковаленка и стремечко), что позволило сделать выводы о слуховых возможностях наших предков. Оказалось, что гейдельбергские люди могли лучше, чем современные шимпанзе, слышать на тех частотах, где работают признаки звуков, которые достигаются артикуляцией.

Игра на диафрагме

Артикулярованная звучащая речь — дело непростое, потому что разные звуки по природе своей разной громкости. То есть если через ротовую полость при разной артикуляции прогонять один и тот же звуковой поток, то звук «а» будет самым громким, а, например, «и» — гораздо тише. Но если с этим смириться, то получится, что громкие звуки типа «а» начнут глушить другие, не столь громкие звуки по соседству. Поэтому наша диафрагма, делая удивительные тонкие движения типа вдоха на выдохе, аккуратно «выправляет» наш звуковой поток, чтобы громкие звуки были не слишком громкими, а тихие не слишком тихими.

Более того, воздух на голосовые связки подается порциями, слогами. И нам не надо между слогами непременно делать вдох. Каждый отдельный слог мы можем совместить с другими слогами, и придать этим слогам различия — как друг относительно друга, так и внутри слога. Все это тоже делает диафрагма, но для того чтобы мозг мог столь виртуозно управлять этим органом, человек получил широкий позвоночный канал: мозгу понадобился, как мы сейчас говорим, широкополосной доступ в виде большего количества нервных связей.

Вообще, с развитием звуковой коммуникации физиологический аппарат речи существенно усовершенствовался. У людей уменьшились челюсти — они теперь не так выступают вперед, а гортань, напротив, опустилась. В результате этих изменений у нас длина ротовой полости примерно равна длине глотки, соответственно, язык получает большую подвижность как по горизонтали, так и по вертикали. Таким образом, можно производить много разнообразных гласных и согласных.


И, разумеется, значительное развитие получил сам мозг. Ведь если мы обладаем развитым языком, то нужно где-то хранить такое большое количество звуковых обликов слов (а когда — значительно позже — появляются языки письменные, то и письменных тоже). Куда-то нужно записать колоссальное количество программ порождения языковых текстов: ведь мы не говорим теми же самыми фразами, что слышали в детстве, а постоянно рождаем новые. Мозг также должен включать в себя аппарат для генерации выводов из полученной информации. Потому что если выдать много информации тому, кто не может делать выводы, то зачем она ему? И за это отвечают лобные доли, в особенности то, что называется префронтальной корой.


Из всего вышесказанного можно заключить, что происхождение языка было эволюционно длительным процессом, начавшимся задолго до появления человека современного вида.


Молчащие глубины времени


Можем ли мы сегодня представить себе, каким был тот первый язык, на котором заговорили наши далекие предки, опираясь на материал живых и оставивших письменные свидетельства мертвых языков? Если учесть, что история языка насчитывает более сотни тысяч лет, а самые древние письменные памятники — около 5000 лет, то ясно, что экскурс к самым корням представляется крайне сложной, почти неразрешимой задачей. Мы до сих пор не знаем, было ли происхождение языка уникальным явлением или разные древние люди изобретали язык несколько раз. И хотя сегодня многие исследователи склонны считать, что все известные нам языки восходят к одному корню, вполне может оказаться, что этот общий предок всех наречий Земли был лишь одним из нескольких, просто остальные оказались менее удачливыми и не оставили дошедшего до наших дней потомства.


От праязыка к прапраязыку


Но вместе с тем движение к истокам в русле сравнительно-исторического языкознания идет. Этот прогресс мы наблюдаем благодаря методам реконструкции языков, от которых не осталось ни единого написанного слова. Сейчас уже ни у кого не вызывает сомнений существование индоевропейской семьи языков, заключающей в себе произошедшие из одного корня славянскую, германскую, романскую, индо-иранскую и некоторые другие живые и вымершие ветви языков. Праиндоевропейский язык существовал примерно 6−7 тысяч лет назад, но лингвистам удалось до определенной степени реконструировать его лексический состав и грамматику. 6000 лет — это время, сопоставимое с существованием цивилизации, но это очень мало в сравнении с историей человеческой речи. Можно ли двигаться дальше? Да, можно, и вполне убедительные попытки воссоздания еще более ранних языков предпринимаются компаративистами разных стран, в особенности России, где существует научная традиция реконструкции так называемого ностратического праязыка.


А что если это случайность?


Остается лишь вопрос верификации получаемых результатов. Не являются ли все эти реконструкции слишком гипотетическими? Ведь речь идет уже о масштабе более десятка тысяч лет, и языки, лежащие в основе макросемей, пытаются изучать не на базе известных языков, а на основе других, также реконструированных. Главным доказательством родства языков являются регулярные звуковые соответствия в области наиболее устойчивой (так называемой базисной) лексики. При взгляде на близкородственный язык типа украинского или польского такие соответствия легко увидит даже неспециалист, и даже не только в базисной лексике. Родство русского и английского, относящихся к ветвям индоевропейского древа, которые разделились около 6000 лет назад, уже неочевидно и требует научных обоснований: те слова, которые звучат похоже, скорее всего, окажутся случайными совпадениями или заимствованиями. Но если посмотреть внимательнее, можно заметить, например, что английскому th в русском всегда соответствует «т»: mother — мать, brother — брат, устаревшее thou — ты…


У русского с японским нет, казалось бы, совсем ничего общего. Кому может прийти в голову, что русский глагол «быть» и японский «иру» («быть» в применении к живому существу) являются родственными словами? Однако в реконструированном праиндоевропейском за смысл «быть» отвечает, в частности, корень «бхуу-" (с долгим «у»), а в праалтайском (предке тюркских, монгольских, тунгусо-манчжурских, а также корейского и японского языков) это же значение отводится корню «буи-". Эти два корня уже очень похожи (особенно если учесть, что праиндоевропейским звонким придыхательным всегда соответствуют алтайские звонкие, а сочетания типа «уи» были в праиндоевропейском невозможны). Таким образом, мы видим, что за тысячелетия раздельного развития слова с одинаковым корнем изменились до неузнаваемости. Поэтому в качестве доказательства возможного родства отдаленно родственных языков компаративисты ищут не буквальные совпадения (они как раз, скорее всего, укажут на заимствование, а не на родство), а устойчиво повторяющиеся звуковые соответствия у корней со схожим значением. Например, если в одном языке звук «т» всегда соответствует звуку «к», а «х» всегда соответствует «с», то это серьезный аргумент в пользу того, что мы имеем дело с родственными языками и что на их основе можно попытаться реконструировать язык-предок. И сопоставлять надо не современные языки, а хорошо реконструированные праязыки — они меньше успели измениться.


Единственное, что можно использовать в качестве контраргумента против гипотезы о родстве данных языков, это предположение о случайном характере выявленных параллелей. Однако для оценки такой вероятности существуют математические методы, и при накоплении достаточного материала гипотезу о случайном появлении параллелей можно легко отвергнуть.


Олег Макаров Светлана Бурлак

Статья «Заговорит ли история речи» опубликована в журнале «Популярная механика» (№12, Декабрь 2012).

https://www.popmech.ru/science/13261-kak-lyudi-obreli-yazyk/
Показать полностью
244

Сколько было динозавров?

На сегодняшний день нам известно множество видов динозавров. От исполинских титанозавров весом в десятки тонн до крошечных пситтакозавров и компсогнатов. Известные нам динозавры описываются чуть ли не по новому виду в день. Но сколько их существовало всего? Это невероятно сложно посчитать. Мы всё ещё не можем раскопать Антарктиду, дно морей. Нам неизвестно, кто населял горы, а экспедиции в непроходимые джунгли обходятся слишком дорого. Сами же динозавры занимали все возможные сухопутные ниши: гигантские хищники, мелкие насекомоядные, специализированные рыболовы. Так давайте попробуем посчитать, сколько было динозавров за 160 млн лет их существования (птиц мы считать не будем).

Сколько было динозавров? Динозавры, Палеонтология, Статистика, Эволюция, Наука, Длиннопост

Со временем количество динозавров увеличивалось, что неудивительно. Мы не просто узнавали новые виды, но лучше понимали их природу и эволюцию. В истории эволюции динозавров остаются периоды и регионы, в которых оценки разнообразия чрезвычайно изменчивы: например, поздняя юра (~145 млн лет назад) Европы, средний меловой период (~100 млн лет назад) Северной Америки и поздний меловой период (~65 млн лет назад) Южной Америки.


Во второй половине XX века палеоэкология шагнула далеко вперёд и стала применять более качественный подход оценки видового разнообразия жизни на Земле. С 70-х по 90-е гг. были опубликованы важные исследования, которые помогли нам взглянуть на массовые вымирания и восстановления биосферы по-новому. Но сегодня мы наблюдаем второй ренессанс палеобиологии. Ведь с онлайн ресурсами, базами данных (например: https://www.paleobiodb.org) ископаемых животных мы можем составить по-новому качественную картину жизни и эволюции во времени.

Сколько было динозавров? Динозавры, Палеонтология, Статистика, Эволюция, Наука, Длиннопост

Надо понимать, какое множество факторов влияет на оценку видового разнообразия животных в принципе. С течением времени мы не просто открываем новые виды, мы не просто понимаем принципы эволюции лучше, а открываем всё новые и новые регионы, которые раньше были недоступны по многим причинам, в том числе и геополитическим.


В статье на NCBI авторы подготовили графики, на которых отображается количество описанных видов аж с середины XIX века.

Сколько было динозавров? Динозавры, Палеонтология, Статистика, Эволюция, Наука, Длиннопост

Частота (A) и совокупная частота (B) новых описанных таксонов динозавров

Сколько было динозавров? Динозавры, Палеонтология, Статистика, Эволюция, Наука, Длиннопост

Количество отменённых или пересмотренных таксонов



Сейчас в год описываются десятки новых видов, что позволяет нам лучше изучать экологию мезозойской эры. Но, конечно же, мы не могли не столкнуться с проблемами, когда два похожих динозавра описываются как новые виды, а оказываются представителями одного динозавра на разных этапах взросления. Я уже разбирал такие случаи в специальной статье для Paleonews.live. Если вкратце, то на сейчас открыто более тысячи видов, а до 30% (число актуально для позднемелового периода) из них может оказаться разными стадиями взросления уже известных видов, например дракорекс и стигимолох.
Сколько было динозавров? Динозавры, Палеонтология, Статистика, Эволюция, Наука, Длиннопост

Пример взросление пахицефалозавра


На сегодняшний день нам известно около 1000 видов, плюс-минус, и около 150 видов (104 вида на 2012 год) приходятся на конец мелового периода. Так сколько же всего динозавров жило? Такую оценку дать очень тяжело, но попытки посчитать были. В основном подсчёты основывались на современных животных. Например, биоразнообразие позднемеловых (65 млн лет назад) динозавров насчитывает несколько сотен видов единовременно. От 628 до 1078 видов. Правда, исследователям очень не хватало данных. Так или иначе, к концу мелового периода у динозавров не было замечено кризиса, что согласуется с импактной (падение крупного небесного тела) гипотезой вымирания динозавров. Все статьи я предоставлю в конце поста, где вы сможете самостоятельно ознакомиться с материалом.

Сколько было динозавров? Динозавры, Палеонтология, Статистика, Эволюция, Наука, Длиннопост

Позднемеловой пейзаж


Вам может показаться, что число очень маленькое, ведь сегодня мы насчитываем более 5000 видов млекопитающих. Но если мы возьмём всех млекопитающих и вычтем из них всех, кто меньше 1 кг (вес самого маленького известного динозавра), а затем добавим сюда всех

известных вымерших за последние 50 000 лет, таких как мамонты, то мы и получим схожее число. Так что оценка кажется вполне адекватной. Но это было в самом конце правления ящеров, а правили они более сотни миллионов лет. Число, которое невозможно вообразить. Сравните на таймлайне, как мало живёт человек на планете и сколько прожили нептичьи динозавры:

Сколько было динозавров? Динозавры, Палеонтология, Статистика, Эволюция, Наука, Длиннопост

Слева направо: начало эволюции динозавров и млекопитающих, начало эволюции птиц, вымирание нептичьих динозавров, начало эволюции людей.


Но сколько существовало динозавров за всю их историю? По грубым оценкам, мы получим от 40 000 до 640 000 видов. Почему такой разброс? А потому, что мы не знаем о макроэволюции динозавров практически ничего. Если мы берём 1000 видов в один момент времени и прикинем, что эволюция нового вида проходит за 1 млн лет, то мы получим 160 000 видов (динозавры существовали ~160 млн лет). Но если брать минимальные оценки: 500 видов единовременно и 2 млн лет эволюции, то мы получим 40 000 за всё время. Но вот в статье Национальной академии наук, опубликованной в 2014 году на сайте Phys.org, рассказывается об эволюции трицератопсов. Исследователи изучили 50 черепов двух видов рогатых динозавров, T.horridus и T.prorsus. Найдены черепа в формации Хелл-Крик в разных слоях. Формация откладывалась 2 млн лет, а черепа этих двух трицератопсов лежат исключительно в разных слоях: T.horridus в нижних слоях, а T.prorsus – в верхних. Это свидетельствует о весьма быстрых эволюционных процессах среди динозавров, раз десятитонные монстры смогли образовать новый вид меньше чем за 2 млн лет

Сколько было динозавров? Динозавры, Палеонтология, Статистика, Эволюция, Наука, Длиннопост

Эволюционные изменения трицератопса из формации Hell Creek Монтаны включают в себя расширение носового рога с течением времени.


Так что вполне возможно, что благоприятный и тёплый климат мог единовременно поддерживать до 2000 видов, а эволюция нового вида длилась всего 0,5 млн лет. Отсюда мы получим невообразимое число видового разнообразия динозавров в 640 000 видов, что, конечно же, маловероятно. Это всё грубые оценки без учёта сотен факторов. Здесь мы даже не учитываем, что в триасовом периоде динозавров было куда меньше, чем в позднем мелу, а динозавры с более коротким жизненным циклом могут эволюционировать быстрее тех же трицератопсов. А ведь есть ещё сотни экологических, географических и климатических факторов, которые все будут влиять на скорость появления новых видов.


Тем не менее, недавние исследования норвежцев дают оценку в 1543-2468 видов. Я не могу обойти их исследования стороной, так о них часто говорилось. Конечно же, число невероятно маленькое, но так вышло. На сегодняшний день существует 10500 видов птиц, то есть динозавров. И 2500 видов динозавров за 160 млн лет, около 1000 из которых уже открыты, выглядит совсем уж нереально. Но в этом нет вины расчётов или исследователей. Нам попросту очень мало известно о палеоэкологии и макроэволюции древних животных, а значит, всё ещё очень мало данных для расчётов, хоть палеонтология и шагнула далеко вперёд.

Сколько было динозавров? Динозавры, Палеонтология, Статистика, Эволюция, Наука, Длиннопост

___________

В посте использовались статьи:

- о дракорексе и стигомолохе https://paleonews.live/column/1436-gachin-dracorex

- об изменениях оценок с течением времени https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5822849/

- о видовом разнообразии динозавров в конце мелового периода https://pubs.geoscienceworld.org/sgf/bsgf/article-abstract/1...

- об эволюции трицератопса https://phys.org/news/2014-07-insights-evolving-triceratops-...

___________

Автор: Сергей Гачин

Редактор: Вера Круз

Показать полностью 8
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: