Ну что же друзья, я всех нас поздравляю!
Совсем недавно состоялась лекция Александра Маркова о самых значительных открытиях в области эволюционной биологии за последний год.
Надо отдельно сказать что Александр Марков является доктором биологических наук и заведующим кафедрой биологической эволюции биологического факультета МГУ. Петрик привет =)
Если совсем вкратце, то мы как вид вырождаемся с ускорением. И это уже не отдельные попытки построить концепции или гипотетические выкладки. С 2016 года это факт. То есть как бы все......
Для тех кто еще с нами опишу немного более подробнее.
Исследования однозначно доказали что с начала 19 века и по сей день в каждой следующей итерации генома(при смене поколений) накапливается все больше мусорных и вредных генных цепочек, причем эти цепочки усиливают действие друг друга. То есть вырождение генома идет не линейно а в геометрической прогрессии.
Причиной(пока еще гипотетической) этому факту служит социализация человеческой популяции. Защищенность, медицина, пенсии, пособия и проч. и как следствие попытка неосознанно обмануть естественный отбор, у которого в свою очередь есть на такую хитрую *опу свой *уй с винтом. По простому все больше особей, которые не должны дать потомство в условиях естественного отбора его дают. Как следствие все более и более замусоренный генофонд. Причем исследования показывают что при накоплении определенного процента мусорного генома цивилизация рушится не постепенно а путем резкого обвала, который очень близок.
Помимо этого другой группе генетиков удалось вывести взаимосвязь группы генов, которая отвечает в человеке за подсознательное стремление к образованию и здоровью. И опять же документально подтвердилось наблюдение, что люди, обладающие очень важными, просто необходимыми для поддержания и развития современной цивилизации дают катастрофическое количество потомства, в то время как больные и не склонные к развитию все прибавляют и прибавляют в числе.
Я очень надеюсь что хоть кто то проникся важностью сделанных открытий, спасибо.
Ссылка на полную лекцию https://www.youtube.com/watch?v=GwAx3inUvpk&t=2726s
Гены и поведение
Мораль для ЛЛ: все признаки особи зависят от двух вещей: генов и окружающей среды. Но это вы и так знаете. А если интересно, в какой степени зависит,-то тут уже надо читать.
Факты, добытые нейробиологами, говорят о материальной, нейрологической природе психики. Но для того, чтобы душа во всех ее проявлениях могла эволюционировать, этого, строго говоря, еще недостаточно. Эволюционировать могут не все признаки, а только генетически обусловленные. Чтобы меняться под действием отбора, признак должен быть врожденным, и он должен быть подвержен наследственной изменчивости. Но в первом приближении она все-таки верна, а для наших текущих целей этого достаточно).
Но что такое приобретенный признак? Бывают ли вообще признаки, совершенно не зависящие от генов? Вопрос может показаться странным: ясно ведь, что многое в нашем поведении и внешнем облике никак не связано с генами. Например, одежда, прическа, привычки, манера речи...
Хотя, если подумать, стиль одежды зависит от характера, от склада личности, желания или нежелания следовать моде, а склад личности — он ведь может зависеть от генов? Пожалуй, не все здесь так уж очевидно.
Степень врожденности и приобретенности признака на самом деле относительна: она зависит, с одной стороны, от вариабельности генов в популяции, с другой — от вариабельности среды. Почему так? Попробуем разобраться.
Когда генетики говорят о наследуемости признака, они имеют в виду, собственно, не признак как таковой, а различия по этому признаку, существующие между особями в изучаемой популяции. Если различий нет, если все особи по данному признаку одинаковы (скажем, имеют абсолютно одинаковую степень агрессивности), то генетики не смогут даже подступиться к такому признаку.
Например, если в популяции нет особей с числом сердец, отличным от одного, и если никакие известные мутации и никакие изменения среды не приводят к появлению двух или трех сердец, то генетики не смогут понять, от каких генов зависит количество сердец. Ясно, что признак наследственный, то есть какие-то гены его все-таки определяют, но какие именно — неизвестно.Признаки такого рода — абсолютно неизменчивые — генетиками, как правило, вообще не рассматриваются.
Изменчивость по любому признаку определяется отчасти генетическим разнообразием особей в популяции, отчасти — разнообразием условий среды. Под степенью наследуемости признака генетики понимают ту часть изменчивости по этому признаку, которая объясняется генетическим разнообразием. Это можно определить по силе корреляции между наличием тех или иных аллелей и выраженностью признака. "Степенью приобретенности", соответственно, можно назвать обратную величину: ту долю фенотипической изменчивости, которая не объясняется генетической вариабельностью.
Отсюда напрямую вытекает относительность этих величин, то есть их зависимость от состояния генофонда популяции и вариабельности среды. Допустим, мы вывели "чистую линию" мышей или мух, у которых все гены одинаковы, как у однояйцевых близнецов. Если в этой лабораторной популяции и будет изменчивость по каким-то признакам, то вся она по определению будет объясняться только факторами. Иными словами, все признаки будут обладать нулевой наследуемостью.
Если же мы возьмем обычную, то есть генетически разнообразную, популяцию мышей и нам каким-то чудом удастся создать для всех особей абсолютно одинаковые условия развития, то наследуемость большинства признаков приблизится к единице.
Тут есть всякие осложняющие моменты, такие как стохастика индивидуального развития, эпигенетическое наследование, материнские эффекты и прочее, но давайте на минутку об этом забудем. Важно, что степень наследуемости любого признака может меняться в зависимости от ситуации. Между тем именно от нее, от этой вроде бы чисто формальной величины, зависят возможности эволюционных изменений данного признака. При нулевой наследуемости признак эволюционировать не может, как бы сильно он ни влиял на жизнеспособность и плодовитость. Отбор на такой признак действовать будет (например, особи с сильно развитым признаком будут оставлять больше потомства, чем особи со слабо развитым признаком), но это не приведет к эволюционным изменениям, потому что фенотипические различия, по которым идет отбор, не наследуются. Чем выше наследуемость, тем быстрее будут идти эволюционные изменения (то есть изменения частот аллелей в генофонде популяции) при фиксированной интенсивности отбора.
Некоторые признаки (например, количество рук) зависят от генов очень сильно, а от среды почти совсем не зависят. Но это только до тех пор, пока среда не выкинет какой-нибудь фокус! Включите в состав среды, в которой развивается эмбрион, лекарство под названием талидомид, которое некогда прописывали беременным женщинам в качестве снотворного и успокаивающего. Такое изменение среды запросто может привести к тому, что ребенок родится без рук, хотя гены у него в полном порядке. Если бы талидомид был рассеян повсюду и от него невозможно было спастись, то пошел бы отбор на выработку устойчивости к талидомиду. Отбор поддерживал бы мутации, блокирующие влияние талидомида на эмбрион. Гены, в которых закрепились бы такие мутации, мы стали бы называть генами двурукости или генами наличия рук, хотя такой ген на самом деле может быть просто геном фермента, расщепляющего талидомид. Но основное фенотипическое проявление этого гена будет состоять именно в том, что у ребенка будет две нормальные руки. И теперь мы уже не сказали бы, что у ребенка без этого гена "с генами все в порядке".
Другие признаки, вроде бы зависят почти исключительно от среды, а их генетическая составляющая пренебрежимо мала — но только до тех пор, пока мы не попадем в некие особые условия, в которых роль среды сойдет на нет, а генетическая составляющая выйдет на первый план.
Мораль в том, что абсолютно любой поведенческий или психологический признак в принципе находится под влиянием генов и при определенных условиях может эволюционировать. Поскольку эволюция (хотя бы за счет дрейфа — случайных колебаний частот аллелей) идет постоянно и неизбежно, то можно даже сказать, что абсолютно все признаки, по которым есть минимальная наследственная вариабельность, хоть чуть-чуть, но эволюционируют. Вопрос в том, какие из них действительно это делают (или делали в прошлом) с ощутимой скоростью, а какие — не очень. Какие менялись направленно, под действием положительного отбора полезных мутаций, какие лишь вяло колебались за счет дрейфа, а какие прочно удерживались на постоянном уровне за счет очищающего отбора, отбраковывавшего отклонения от "нормы" в любую сторону.
На сегодняшний день у биологов нет ни малейших сомнений в том, что поведение животных, включая человека, во многом зависит от генов. Но гены, конечно, определяют не поведение как таковое. Они определяют лишь общие принципы построения нейронных контуров, отвечающих за обработку поступающей информации и принятие решений, причем эти "вычислительные устройства" способны к обучению и постоянно перестраиваются в течение жизни.
Сложность и неоднозначность взаимосвязей между генами и поведением вовсе не противоречат тому факту, что определенные мутации могут менять поведение вполне определенным образом. При этом мы, конечно, понимаем, что каждый поведенческий (и вообще любой) признак в конечном счете зависит не от одного-двух, а от огромного множества генов, работающих согласованно. Если обнаруживается, что мутация в каком-то гене приводит к потере дара речи, это не значит, что "ученые открыли ген речи". Это значит, что они открыли ген, который наряду с множеством других генов необходим для нормального развития нейронных структур, благодаря которым человек может научиться разговаривать. И вовсе не факт, что изменения именно этого гена в ходе эволюции привели к появлению языковых способностей у наших предков. Это могло быть так, но могло быть и иначе. Эволюционное приобретение лингвистических способностей могло быть связано с закреплением мутаций либо в этом гене, либо в каком-то другом, либо в нескольких генах параллельно. Это были мутации, которые сделали эти гены такими, какие они есть сейчас. Не исключено, что эти мутации сегодня имеются у 100% людей. Поэтому "выловить" их, сравнивая между собой человеческие геномы, невозможно. Их можно обнаружить, лишь сравнивая геномы людей с геномами других приматов.
А. Марков "Эволюция человека: Обезьяны нейроны и душа"
Самые важные идеи об эволюции
Продолжаем публикации видео из цикла «Ковчег идей».
Сегодня у нас в гостях Александр Марков — доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Палеонтологического института РАН, профессор РАН, заведующий кафедрой биологической эволюции Биологического факультета МГУ.
Что, если собрать в одном месте самые важные научные знания и представления? Что, если свести все, что с таким трудом накапливало человечество, к самой компактной форме знания, к главным идеям? Ведущие российские ученые выбирают самое важное, что известно на сегодня в их области научного знания.
Осваиваем тему шаржей.
Линеры, цветные карандаши.
Кто без подглядывания в теги узнал героя, тому уважуха =D
(надеюсь, ничего обидного Александр Владимирович здесь не найдёт)
Открытия в эволюции. Итоги 2016 года
2016 год принёс ряд открытий в эволюционной биологии, само собой рассказать обо всех не получится, поэтому здесь вы найдёте подборку из 11 наиболее интересных открытий по версии известного российского учёного А. Маркова.
Любители видео-лекций могут сразу смотреть ролик продолжительностью всего 1ч 47мин от самого автора - https://www.youtube.com/watch?v=0Bcd7LkqBrQ (советую выставить скорость 1.5), а для любителей почитать предлагаю мини-обзор:
1. Синтез органики в космосе
В космосе обнаружены разнообразные органические вещества, однако о механизмах их формирования известно немного. Астрофизики и химики из Франции, Дании и Мексики экспериментально показали, что в условиях, имитирующих ранние стадии формирования планетных систем, в водяном льду с примесью метанола и аммиака под действием ультрафиолетового излучения образуются всевозможные углеводы, включая рибозу — важнейшую составную часть рибонуклеиновой кислоты (РНК) - наиболее вероятной предшественницы ДНК на ранних этапах становления жизни.
Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432736/Riboza_i_drugie_sakh...
2. Древнейшие следы жизни на Земле
Австралийские ученые вместе с коллегой из Англии, продолжив свои многолетние исследования осадочных пород горы Исуа в Гренландии, нашли недостающее доказательство существования древнейшей микробной жизни.
В новом местонахождении, открывшемся на месте растаявшего ледника, они обнаружили слоистые структуры, по форме и элементному составу сходные с известными строматолитовыми постройками архея. Их возраст составляет 3,7 млрд лет, и это самые древние из известных на сегодня свидетельств жизни.
Так выглядят древнейшие строматолиты — наслоения бактериальных матов, в которых органические слои (сами маты) чередуются с неорганическими (осадками).
3. В Китае найдены древнейшие многоклеточные водоросли.
Китайские палеонтологи обнаружили в мезопротерозойских карбонатных сланцах возрастом 1,56 миллиардов лет отпечатки крупных многоклеточных организмов, похожих на современные водоросли. У некоторых экземпляров сохранились стебельки и прикрепительные образования, найдены также фрагменты с хорошо сохранившейся клеточной структурой. Находки представляют собой самое убедительное на сегодняшний день подтверждение того, что в начале мезопротерозоя в морях уже существовали крупные многоклеточные эукариоты, подлинный расцвет которых начался лишь спустя миллиард лет.
Ископаемые водоросли из формации Гаоюйчжуан (1560 млн лет, Северный Китай).
Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432756/V_Kitae_naydeny_drev...
4. Обычную бактерию "научили" питаться энергией света
Американские химики и биоинженеры создали «гибридную» фотосинтезирующую систему, в которой светособирающую функцию выполняют наночастицы сульфида кадмия, а живая нефотосинтезирующая бактерия Moorella thermoacetica забирает у них возбужденные светом электроны, которые она затем использует для восстановления CO2 и синтеза органики. Ожидается, что подобные биотехнические устройства, преобразующие энергию солнечного света в нужные человеку органические вещества, в дальнейшем превзойдут по эффективности и удобству использования обычные фотосинтезирующие организмы.
Схема гибридной фотосинтезирующей системы, созданной американскими биоинженерами. Бактерии Moorella thermoacetica делятся и растут, осаждая на своей поверхности наночастицы сульфида кадмия (показаны желтым цветом). В результате бактерии «фотосенситизируются», то есть приобретают способность к фотосинтезу: производству органики (уксусной кислоты) из CO2 за счет энергии света.
5. Изготовлена бактерия с синтетическим минимальным геномом
Сотрудники института Крейга Вентера сообщили о новом успехе на пути к созданию искусственных микроорганизмов с заданными свойствами. Используя разработанные ранее методы изготовления синтетических геномов и внедрения их в бактериальные клетки, исследователи создали жизнеспособную бактерию, геном которой содержит всего лишь 531 тысячу пар оснований и 473 гена — меньше, чем у любых существующих в природе микробов, способных к самостоятельному размножению.
В ходе работы стало ясно, что современные знания об устройстве клетки и функциях генов всё еще недостаточны для проектирования геномов с чистого листа, поэтому без метода проб и ошибок обойтись пока не удается. Функции 149 из 473 генов «минимального генома» неизвестны: эксперименты показали, что эти гены необходимы для устойчивого роста бактерий, но что именно они делают, еще предстоит выяснить.
Группа бактерий JCVI-syn3.0 с синтетическим минимальным геномом, содержащим всего лишь 473 гена — меньше, чем у любого другого самостоятельно размножающегося организма. Изменчивый размер клеток — одна из отличительных черт нового микроба.
Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432720/Izgotovlena_bakteriy...
6. Эксперимент, показывающий пользу полового размножения
Идея о том, что половое размножение ускоряет адаптацию, неоднократно подтверждалась экспериментально. Кроме того, она имеет весомые теоретические обоснования. До сих пор, однако, ход эволюционных изменений генома в бесполых и половых популяциях не сравнивался напрямую. Американские биологи придумали методику и создали генно-модифицированные штаммы дрожжей, благодаря которым эту технически сложную задачу удалось решить.
Оказалось, что при одинаковом темпе мутирования в половых популяциях за 1000 поколений закрепляется в 5 раз меньше мутаций, чем в бесполых популяциях такой же численности. Среди мутаций, закрепившихся в бесполых популяциях, встречаются вредные, тогда как в половых популяциях закрепляются только полезные мутации. Эти результаты подтверждают классические представления о том, что половое размножение ускоряет адаптацию, помогая отбору отделять полезные мутации от вредных.
Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432701/Polovoe_razmnozhenie...
7. Неандертальские гены влияют на здоровье современных людей
Генофонд современного внеафриканского человечества содержит небольшую примесь неандертальских генов, полученных в результате гибридизации с неандертальцами 47–65 тысяч лет назад. О влиянии этих примесей на фенотип современных людей до сих пор известно немного. Появление больших электронных баз данных по медицинской генетике позволило американским ученым оценить связь между наличием у современных европейцев тех или иных неандертальских аллелей и различными заболеваниями.
Оказалось, что неандертальские гены достоверно, хотя и не очень сильно, влияют на риск некоторых нарушений, таких как депрессия, актинический кератоз (патологическое изменение кожи под действием солнечного излучения), повышенная свертываемость крови и никотиновая зависимость. Многие из этих генов могли быть полезны нашим палеолитическим предкам, но потом стали вредными в связи с изменением условий жизни.
8. Анализ геномов показал историю заселения планеты человеком
На сайте журнала Nature опубликованы статьи трех больших международных коллективов, посвященные анализу 787 (в общей сложности) тщательно отсеквенированных человеческих геномов, представляющих популяции со всего мира, включая самые глухие его уголки. Проделанная работа позволила уточнить и дополнить представления об истории заселения Евразии и Австралии людьми современного типа, а также о гибридизации наших предков с неандертальцами и денисовцами.
Доля неандертальской (вверху) и денисовской (внизу) ДНК в геномах людей из разных регионов. На нижней карте более яркими красными точками показаны геномы жителей Океании с очень большой (до 5%) денисовской примесью.
В частности, удалось показать, что аборигены Австралии и Новой Гвинеи в основном являются потомками той же самой волны выходцев из Африки, которая дала начало современным европейцам и азиатам, однако в их геномах обнаружена также небольшая примесь генов другой популяции сапиенсов, вышедшей из Африки существенно раньше. Возможно, эта же популяция была и источником архаичной сапиентной примеси, обнаруженной недавно в геноме алтайского неандертальца.
Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432841/Novye_genomnye_danny...
9. Ритуал у шимпанзе
В ходе наблюдений за 34 сообществами диких шимпанзе обнаружен неизвестный ранее тип «ритуализованного» поведения. На территориях четырех сообществ имеются особые деревья, в дуплах и у корней которых набросано множество камней. Как выяснилось, шимпанзе систематически колотят камнями об эти деревья, швыряются в них, забрасывают камни в дупла и расщелины между корнями. Эти действия сопровождаются специфическими «долгими криками», взъерошенной шерстью (пилоэрекцией) и другими признаками эмоционального возбуждения.
«Ритуализованное» бросание камней у шимпанзе. Вверху — три типичных варианта поведения: забрасывание камня в дупло или расщелину между корнями (tossing), швыряние камня с силой об ствол (hurling), стучание камнем по стволу (banging). Внизу: созданные обезьянами скопления камней в дуплах и у оснований стволов.
Наличие или отсутствие данного поведения в сообществе шимпанзе не связано с частотой встречаемости дуплистых деревьев или доступностью камней. По-видимому, оно определяется культурной традицией. Не исключено, что эти действия представляют собой усовершенствованный вариант типичных для шимпанзе мужских демонстраций, но возможны и другие интерпретации.
Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432707/U_shimpanze_est_spet...
10. Не все каменные орудия на самом деле орудия
Чернополосые капуцины часто пользуются деревянными и каменными орудиями, в том числе для колки орехов и выкапывания корешков. Наблюдения за дикими капуцинами в национальном парке Серра-да-Капивара в Бразилии показали, что эти обезьяны любят колотить камнем по камню, производя отщепы с острыми краями и оббитые ядрища, неотличимые от примитивных орудий ископаемых гоминид.
Смысл этого поведения неясен: получающиеся отщепы никогда не используются обезьянами и, по-видимому, вовсе их не интересуют. Открытие показало, что наличие подобных артефактов в археологических слоях еще не доказывает, что изготовившие их приматы занимались целенаправленным производством орудий для последующего использования.\
Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432859/Yuzhnoamerikanskie_o...
11. Найден предок эукариот (!!!)
Современные методы метагеномного анализа уже позволяют собирать из фрагментов ДНК, выделенных из проб воды, донных осадков, почвы и других сред, целые геномы микроорганизмов, в том числе новых для науки. В 2015 году таким способом были открыты локиархеи — неизвестная ранее группа архей, близкая к эукариотам. Целенаправленный поиск микробов, родственных локиархеям, привел к обнаружению большой и разнообразной группы, заслуживающей ранга надтипа и получившей название «Асгард». В эту группу, помимо описанных ранее локиархей и торархей, входят два новых типа: одинархеи и хеймдалльархеи. В геномах асгардархей закодировано множество белков, ранее считавшихся характерными только для эукариот, в том числе многие компоненты цитоскелета, а также молекулярные системы, отвечающие за везикулярный транспорт и убиквитин-зависимую деградацию белков.
Эволюционное дерево асгардархей, для которых удалось собрать значительную часть генома, и распределение белков, ранее считавшихся уникальными для эукариот (ESP). Показаны белки, связанные с обработкой генетической информации (репликация, транскрипция, трансляция), цитоскелетом, транспортом веществ при помощи мембранных пузырьков, убиквитин-зависимой деградацией белков и гликозилированием белков (которое у эукариот осуществляется на мембранах эндоплазматического ретикулума). Черные кружки — наличие белка установлено надежно, серые — предположительно, белые — белок не обнаружен.
Никто пока не видел асгардархей под микроскопом, но геномные данные указывают на более сложную организацию их клеток по сравнению с обычными прокариотами. Предки эукариот почти наверняка были асгардархеями, возможно, близкими к хеймдалльархеям. Открытие показало, что ряд шагов в сторону усложнения организации был сделан предками эукариот задолго до приобретения митохондриального симбионта.
Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432910/Opisan_novyy_nadtip_...
PS Если формат понравится, сделаю подобный обзор открытий в палеонтологии, астрофизике и медицине
Александр Марков. Эволюция человека. В 2 книгах.
Хочу обсудить, как говорят, одну из лучших научно-популярных книг написанных в России. Премия "Просветитель" - сайт где каждый год составляют список лучших научно-популярных книг. Сопредседатель оргкомитета Александр Гаврилов недавно в интервью назвал эту книгу лучшей даже по сравнению с иноязычными трудами по антропогенезу.
Это книга о эволюции человека, где оперирование новыми исследованиями и представление совершенно сухих данных сделано интересно и точно, познания автора настолько глубоки, что даже статистические исследования он способен рассказать как историю. Весьма впечатляет, учитывая сложность и многочисленные работы по каждой косточке. Единственная критика, на мой взгляд, в "генетическом мышлении", например может ли человекообразная обезьяна думать о том какие гены ей выбрать при размножении?
Интересно узнать множество интересных фактов, скажем первым орудием у наших предков была не дубина или колесо, а острый камень для скобления мяса с убитых хищниками зверей. А с дубиной, как пещерных людей представляют в мультфильмах, следствие ошибочного предположения, когда была найдена пещера с массой проломленных костей животных и черепом австралопитека, предполагалось, что человек ходил по саванне и убивал ударом по голове, конечно сейчас уже весьма убедительно доказали, что эти кости были разбиты орлами, и человек убит ими же. Хотя моё любимое это упоминание Мегафауны, никогда не задумывался, что кроме мамонтов были и другие громадные животные рядом с человеком.
Первая книга крайне интересна, автор упоминает массу параллельных теорий и статей.
Вторая полностью акцентируется на нейропсихологии и генетике, и большая часть статей им упоминаемых, это бесконечные тестирования и наблюдения за реакциями участников тестов, современных людей. Выводы на основании подобных данных, где выборка еще не достаточно широка, а параллельные гипотезы вообще не приводятся, придает сильный контраст с первой книгой, к моему сожалению, она достаточно научна и предаться не получается, только к выводам автора. Здесь всё крайне неприятно, Марков говорит о генетической деградации человечества и просит заранее оценивать генетический материал партнера для размножения. Всё это сразу напомнило фильм Гаттака. Подобные теории словно деление логики и человечности, не очень уютно о подобном читать.
Но разумеется книги прекрасные, они знакомят с очень сложной наукой и очень простым языком, первую книгу я крайне рекомендую к прочтению, вторую по желанию.