Дональд Хоффман: Видим ли мы реальность такой, какая она есть? [TED]
Учёный-когнитивист Дональд Хоффман пытается ответить на вопрос: мы воспринимаем мир таким, какой он есть… или же мы видим его таким, каким он должен быть? В этом слегка обескураживающем выступлении он размышляет о том, как наш разум создаёт для нас реальность.
"Восприятие - это не о видении истины. Это о том, чтобы иметь детей." - говорит он данном видео: https://vk.com/video-101302795_456239045
Я обязательно посмотрю, как и все 1\4 своего сохраненного. научусь легко вскрывать замки, сидеть анонимно в интернете, прочитаю статью про черные дыры, соберу свою первую автополивалку огорода на arduino, включу гифки ломающие мимиметр про маленьких котиков, сделаю свой первый проект в в 3d max, посмотрю невероятные уличные нокауты всех времен, включу прикольные моменты из игр в которые даже не играл, прочитаю пару интересных стихов от "местных" поэтов с пикабу.
это всего лишь бестолковые слова ничего не значащие и никак не помогающие в жизни.
Блин, глянул недавно два видоса с этого ТЕДа, одна астрономша что-то там терла про сферы Дайсона, другой, Хэнкок вроде (он кажется вообще ни к физике ни к биолгогии) про то что разум и память возможно не в голове. Они так скоро до уровня РЕНТВ докатятся, а я думал это реальный научпоп.
"Видим ли мы реальность такой, какая она есть?" - спрашивают себя футболисты сборной. Знаю, что заколебала уже всех тема слива, но не смог удержаться.
Новый космос. Что покажет телескоп Джеймс Уэбб?
Более полугода назад поверхность нашей планеты покинул один из самых амбициозных проектов по исследованию космоса – инфракрасная орбитальная обсерватория «Джеймс Уэбб». Несколько месяцев ушло на подготовку и тщательную настройку гигантского телескопа, и, по всей видимости, настало время увидеть его в действии. Уже в ближайшее время специалисты НАСА обещают представить широкой публике впечатляющие научные фотографии, полученные с помощью приборов обсерватории. И, по их словам, эти изображения обещают стать началом нового прорыва в изучении космоса.
А вы знали?
Что если отопительные батареи покрасить в черный цвет, то они лучше будут греть квартиру.
ПИЯВКА РАЗМЕРОМ С ХОБОТ СЛОНА
Представьте, что идете Вы такие купаться в лесной водоём, заходите по грудь в болотного цвета водичку и хоба откуда не возьмись, вас протыкают будто бы здоровой иглой. Вам неприятно и вы в панике! С трудом выплывая на берег, Вы осматриваете себя. И, о Боже! Вы замечате, как вас сосёт пиявка размером чуть ли не в метр.
Прежде чем упасть в обморок, будь-то от потери крови или от шока, вы замечаете, что червяк, который аристакротично дегустирует вашу кровушку, на самом деле не фига не страшный.
А все потому, что данное хоботовидное существо серо-коричневого цвета с чёрными вкрапинами, местами шершавой кожей на ощупь, симпатично и эротично до состояния "мама я сейчас блевану"! переливается и блестит мраморным глянцем на солнышке.
Вы никогда не видели настолько жирного и длинного червя. Шириной ваш новый друг за 10 см в обхвате, а в длину - 45 см. И это не предел, ведь кушая вашей красной субстанцией, он становится визуально крупнее, красивее, толще и мощнее. Почти Карлсон.. мужчина в самом в рассвете сил. Только это не точно, ведь пол Пиявки Вы определить не успели. погрузившись временно в забытье.
На Вашу радость, Вы проснётесь почти целым и невредимым, ведь червь высосет из Вас всего литр крови, ну, может два. по настроению, так сказать. Этого недостаточно, чтоб познать, существует ли Бог или нет. Простите за плоские шуточки.
Представили такую картинку? Если да, то Вы, наверное, понимаете, почему люди, живущие в Амазонии или в Венесуэле, не сильно торопятся идти купаться в местные воды. Ведь то, что я сказал, хоть и похоже на фильм ужасов в духе "нападение гигантских пиявок", только вот это, к счастью, не ужасы, а вполне реальная жизнь.
Данные пиявки действительно существуют и нападают на крупных крокодилоформ и рогатый скот, которым не повезло оказаться в их владениях. Зовут наших милашек Haementeria ghilianii, или амазонские пиявки.
Уйти быстро от этих надвигающихся червей вряд-ли получится. Ведь они плавают быстро и очень хорошо. К слову, даже умеют видеть добычу, хоть и очень плохо. Но в охоте даже такое зрение пригодится! Для этого у этих пиявок имеется пара глаз.
Эти червячки - гроза своих мест обитания. Прячась под камнями, листовым опадом, в иле прибрежных вод, они выжидают своих жертв, коих очень много. Как только они заметят движение, то они бросаются в сторону потенциальной добычи.
Помимо кайманов, рогатого скота, добычей становятся капибары и, конечно, люди, хоть и не так часто. К слову говоря, даже анаконда не в состоянии порой справиться с этими созданиями природы.
А если эти мимимишные создания в количестве нескольких штук атакуют корову, то скорее всего буренка умрёт, поскольку черви её высушат до последней капли. Молодняк питается на амфибиях, всяких лягушках, тритонах и местных жабах.
Удивительно, но эти пиявки используются людьми в качестве модельных организмов в нейробиологических исследованиях, а из их слюны производят различные лекарственные препараты, например для борьбы с раковыми заболеваниями.
TEEGARDEN b. Максимально подобная Земле планета
С тех самых пор, как человек узнал о существовании иных миров, его мучает вопрос: пригодны ли они для жизни? Ученые обнаружили уже тысячи планет за пределами Солнечной Системы, однако большинство из них совсем не похожи на Землю. Тем не менее, среди множества разнообразных небесных тел, разбросанных по бескрайним просторам Вселенной, встречаются и максимально похожие на наш родной дом. Их согревают теплые лучи близкого светила, а на поверхности можно обнаружить обилие жидкой воды. И тем удивительнее становится тот факт, что один из таких миров долгие годы прятался совсем рядом с нами.
Как электрический ток заставляет гудеть провода?
Провода от электрического тока могут гудеть, а могут трещать. Остановимся на гудении.
Характерное электрическое гудение можно вспомнить из опытов с высоковольтным генератором Ван дер Графа. Вероятно, не все видели такую штуку в школе на физике. Её работа сопровождается регулярным гулом. Посмотрите в этом ролике, как оно работает. Звук похож на мечи джедаев в звёздных войнах.
Для того, чтобы это услышать характерный звук, не обязательно идти под высоковольтную линию. Иногда достаточно просто включить электрический нагреватель в розетку и прислушаться.
Далеко не все электрические нагреватели будут именно что гудеть, но некоторые этак точно начинают издавать этот странный звук. Собственно, на процесс напрямую влияет конструкция нагревательного элемента, но об этом чуть позже.
Кстати говоря, подобный эффект легко даже почувствовать пальцами, если потереть рукой раму велосипеда под высоковольтной линией электрических передач. Пальцы по раме будут не скользить, а как будто вязнуть и гудеть. При бОльшей интенсивности воздействия тока, появился бы и слышимый характерный звук.
В чём физика процесса?
Для начала стоит вспомнить, что у нас всегда сопровождает движущиеся заряды? Правильно, если в проводе есть электрический ток, то вокруг провода обязательно появляется и магнитное поле. Характеристики этого поля могут быть самыми разными и зависят от параметров электрического тока, породившего это поле. Помните', например, про электромагнитную индукцию?
Когда провода начинают гудеть, мы имеем дело сразу с несколькими физическими процессами. Один из них механический, а другой сугубо "магнитный".
Непосредственное механическое взаимодействие проводников
Под механическим процессом мы понимаем возникновение звука из-за поведения проводника похожего на поведение струны гитары.
Представьте, что провод, который соединяет две мачты и натянут, как минимум, под действием собственного веса, работает как большая струна. В этом случае, он может испускать механические волны, или, правильнее сказать, колебаться сам. Такие колебания будут причиной появления и звуковых волн, которые являются ответом упругой окружающей среды на появление колебания от провода.
Остается найти резонаторы, чтобы этот звук стал более слышим для нас с вами. Таким резонатором могут стать опоры или столбы, шкафы, корпуса прибора и прочие окружающий предметы.
Вот только откуда берется именно гудение. Тут всё также. Было бы здорово, если бы вы представляли себе поведение электрической гитары. Достаточно дотронуться до струны и поводить по ней пальцами и появится звук, очень похожий на гудение.
С учетом того, что проводник сам постоянно взаимодействует механически с разными предметами, вполне может наблюдаться аналогичный эффект. Кроме того, это мы ещё не учитываем, что ток у нас переменный. Это значит, что в какой-то момент "электричества" в проводе нет, а в какой-то момент ещё и меняется его направление.
Магнитное поле тоже на это реагирует и смена "конфигураций" порождает звук. Стоит тут отметить, что если бы характеристики электрического тока были другие, то и гул был бы на другой частоте. А тут мы обычно получаем гул на 50 Гц, что соответствует параметрам сети.
Магнитное взаимодействие проводников
Теперь пару слов про магнитное взаимодействие. Оно возможно в том случае, если рядом есть два проводника с током. Очень хорошо это заметно именно на электрических линиях. Если характеристики магнитного поля в проводниках окажутся разными, то магнитные поля могут взаимодействовать друг с другом порождать колебания окружающей среды.
Когда магнитные поля отталкиваются, они сами гудят, раскачивая частички воздуха вокруг себя и ещё и создают механическое воздействие на провода, которые являются, как мы ранее выяснили, средой для появления механической волны или струной на гитаре.
Как гудит нагреватель?
Зная это мы можем вернуться к нашему электрическому нагревателю и поймем, откуда там появляется гудение. Гудящий нагреватель состоит из специального СТИЧ-элемента.
Это проводник, по которому проходит переменный электрический ток, а сам он нагревается, что следует из закона Джоуля-Ленца. Очень подробно я разбирал закон тут.
Обратите внимание на специфическое расположение иголочек этого проводника. Каждая из них может быть как струной сама, так ещё и прекрасно будет взаимодействовать с окружающими объектами. Все они смогут играть и гудеть как механически, так и электрически.
Магнитные поля в этих иголочках обязательно будут иметь разные характеристики и вероятно будут отталкиваться друг от друга. Да и сами поля будут взаимодействовать друг с другом с характерным электрическим гулом. Помимо этого есть ещё металлический корпус, который является неплохим, направленным в потолок, резонатором, да ещё и взаимодействует с полем.
Достаточно представить досконально, как поля с разными характеристиками проходят через каждое звено такого нагревательного элемента и сразу станет понятно, как появляется типичный электрический гул с потрескиванием.
Правда ли, что домашняя пыль на 70% состоит из человеческой кожи?
В подборках занимательных фактов можно обнаружить информацию, что домашняя пыль состоит в основном из человеческой кожи. Мы решили проверить, правдиво ли такое утверждение.
(Спойлер для ЛЛ: нет, ее содержание существенно меньше)
Наш организм постоянно обновляется. Каждую секунду в нём гибнет и появляется порядка 3,8 млн клеток, в день — около 330 млрд. У каждого типа клеток свой «срок» жизни. Так, клетки кишечника живут около 10,7 года, клетки эпителия — всего пять дней, а клетки сетчатки — всю человеческую жизнь.
Кожа, самый большой орган человека, состоит из эпидермиса (поверхностный слой) и дермы (внутренний слой). На полное обновление эпидермиса требуется от 40 до 56 дней. В час отмирает и отшелушивается в среднем 200 млн клеток кожи. Всего в сутки отмирает от 0,72 до 0,18 г кожи. Часть мёртвых клеток, как можно догадаться, задерживается на некоторое время одеждой, при этом другая часть попадает в окружающую среду, в том числе становясь пылью.
Помимо кожи, в состав домашней пыли входят микрочастицы краски, тканевых волокон, плесени, различных строительных материалов, пыльца растений, бактерии, вирусы, мёртвые клетки других организмов (домашних животных и насекомых), пепел, сажа, частицы почвы и разнообразные минералы. Все эти элементы в составе пыли обнаружили канадские учёные, собрав образцы в 1025 домах городских жителей страны.
Американские учёные установили, что примерно на 60% пыль состоит из частиц, принесённых извне помещения, то есть с улицы, а 40% составляющих пыли производятся внутри дома. Это уже меньше заявленных 70%, а ведь человеческая кожа — не единственный «внутренний» источник пыли.
Учёные из Технологического университета Эйндховена в Нидерландах подсчитали, что больше всего клеток кожи находится в той пыли, которая скапливается в матрасах (внезапно). В зависимости от типа наполнителя, в пыли из матраца может содержаться до 53% отмерших клеток эпидермиса. Также высок процент содержания мёртвых клеток в пыли из кресел и диванов. При этом около половины частиц пыли размером менее 100 микрометров — мёртвая кожа, а вот среди частиц от 100 до 300 микрометров кожа составляет уже всего 20%.
Исследователи некоммерческого проекта CABA, продвигающего технологии интеллектуального строительства, проанализировали 5197 образцов пыли, собранных в 48 штатах США в период с 2007 по 2017 год. Клетки кожи человека составляли в изученных образцах лишь небольшую долю (отмечена светло-голубым на диаграмме).
В целом вывести универсальное значение, сколько процентов пыли составляет человеческая кожа, почти невозможно. Наличие ковровых покрытий увеличивает общее количество пыли, содержащееся в доме. Домашние животные также вносят значительный вклад в образование пыли. Количество пыли будет изменяться также в зависимости от климатической зоны, времени года, погоды за окном и того, как часто проживающие выходят на улицу и возвращаются обратно в помещение.
Таким образом, популярные цифры в 70%, 80% и 90% сильно завышены. Матрасы и спальные места содержат больше всего клеток кожи в составе пыли, однако и в них содержание отмершего эпидермиса доходит только до 53%, в остальных же местах дома кожи в составе пыли значительно меньше.
Наш вердикт: неправда
Ещё нас можно читать в Телеграме, в Фейсбуке и в Вконтакте
В сообществах отсутствуют спам, реклама и пропаганда чего-либо (за исключением здравого смысла).
ТОП-6 научных новостей по версии АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ
Как исследуют мумии по старым фотографиям раскопок? Защищают ли русалки от коронавируса? Кто оставил отпечатки ладошек в испанских пещерах? Зачем древним рыбакам цилиндрическая голова? И кое-что ещё - в очередном выпуске антропологических новостей от Александра Соколова.
Ответ на пост «Почему радиация имеет зелёный цвет?»
Боже, сколько пустого неграмотного трёпа. (про свечение см. п.4)
5 мифов о радиации:
1. Радиация «создана» человеком
Радиация имеет естественное происхождение. Например, солнечное излучение тоже порождает радиационный фон. В южных странах, где очень яркое и горячее солнце, радиационный естественный фон достаточно высок. Он, конечно, не губителен для человека, но он выше, чем в северных странах.
Помимо этого, есть и космическое излучение, которое от далеких космических объектов доходит до нашей атмосферы.
Ведь что такое радиация? Высокоэнергичные частицы бомбардируют атомы в атмосфере и ионизуют их. В человеческом теле частицы тоже ионизуют атомы, выбивают электроны с оболочек, могут разрушать молекулы и так далее. Ядро какого-то атома нестабильно, оно может излучать те или иные частицы и переходить в стабильное состояние. Может излучать альфа-излучение, может излучать бета-излучение, может излучать гамма-излучение. Альфа — это заряженные ядра гелия, бета — это электроны, гамма — это электромагнитное излучение. Это и есть радиация.
Частицы летают везде и всегда. То есть существует естественный радиационный фон. Когда-то он становится жестче за счет более яркого солнца или приходящих излучений от звезд, когда-то меньше. Бывает, что человек повышает радиационный фон, построив реактор или ускоритель.
Эмиль Ахмедов
доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник и профессор МФТИ и ИТЭФ
2. Свинцовые стены защищают от радиации
Правда лишь отчасти.
При объяснении этого убеждения нужно разобрать два момента. Первый — то, что есть несколько видов радиации, связанных с разными типами испускающихся частиц.
Есть альфа-излучение — это ядра атомов гелия-4 (He-4). Они очень эффективно ионизируют все вокруг. Но их останавливает и просто ваша одежда. То есть если перед вами источник альфа-излучения и вы в одежде, в очках, то ничего плохого вам не будет.
Есть бета-излучение — это электроны. У электронов ионизирующая способность ниже, но зато это более глубоко проникающее излучение. Однако его можно остановить, например, небольшим слоем алюминиевой фольги.
И наконец, есть гамма-излучение, которое обладает, если сравнить при одинаковой интенсивности, наименьшей ионизирующей способностью, но оно обладает лучшими проникающими способностями и поэтому представляет наибольшую опасность. То есть в какой бы вы защитный костюм ни закутались перед гамма-источником, вы все равно получите дозу радиации. Именно защита от гамма-излучения ассоциируется со свинцовыми погребами, бункерами и так далее.
При одинаковой толщине слой свинца будет немного эффективнее, чем такой же слой, например, бетона или спрессованной почвы. Свинец не волшебный материал. Важный параметр — это плотность, а у свинца она высокая. Именно из-за плотности свинец действительно часто использовался в защитных целях в середине XX века, в начале ядерной эпохи. Но свинец обладает определенной токсичностью, поэтому сегодня для тех же целей предпочитают, например, просто более толстые слои бетона.
Иван Сорокин
кандидат химических наук, младший научный сотрудник химического факультета МГУ
3. Йод защищает от радиационного заражения
Как таковой йод или его соединения совершенно никак не могут противостоять негативным эффектам радиации. Почему же врачи рекомендуют принимать йод после техногенных катастроф с выбросом радионуклидов в окружающую среду? Дело в том, что если в атмосферу или в воду попадает радиоактивный йод-131, он очень быстро попадает в организм человека и накапливается в щитовидной железе, резко повышая риск развития рака и других заболеваний этого «нежного» органа. Заранее «заполнив под завязку» йодное депо щитовидной железы, можно снизить захват радиоактивного йода и таким образом «защитить» ее ткань от накопления источника радиации.
О том, что пришло время массово принять йод, например, в связи с аварией на АЭС или угрозой ядерного взрыва, гражданам должно сообщить МЧС. На этот случай лучше иметь очищенный калия йодид в таблетках по 200 мкг. Если нет угрозы поступления в окружающую среду радиоактивного йода-131, самостоятельно принимать йод ни в коем случае нельзя, так как он, принятый в высокой дозе, может принести серьезный вред ткани щитовидной железы. То же, кстати, касается и других радиопротекторов. Как врач я наблюдал в одном уездном городе «эпидемию» рвоты, слабости и мышечной и абдоминальной боли, вызванную массовым приемом мегадоз различных витаминов, спиртового раствора йода и иных субстанций после ложного сообщения о взрыве на близлежащей АЭС.
кандидат медицинских наук, терапевт, кардиолог, Советник Генерального директора Фонда Международного Медицинского Кластера
4. Радиоактивные вещества светятся
Правда лишь отчасти.
Связанное с радиоактивностью свечение называется словом «радиолюминесценция», и нельзя сказать, что это очень распространенное явление. Более того, оно вызвано обычно не свечением самого радиоактивного материала, а взаимодействием испускаемой радиации с окружающим материалом.
Совершенно очевидно, откуда взялось это представление. В 1920–1930-е годы, когда был пик публичного интереса к радиоактивным материалам в различных бытовых приборах, лекарствах и прочем, краску, в которую включался радий, использовали для стрелок часов и окраски цифр. Чаще всего эта краска была на основе сульфида цинка в смеси с медью. Примеси радия, которые испускали радиоактивное излучение, взаимодействовали с краской, так что она начинала светиться зеленым.
Существенное число тех часов и декоративных предметов, которые дошли до нас, продолжали светиться зеленым, потому что оставались радиоактивными. Они были достаточно широко распространены, особенно в США и Европе.
В целом феномен радиолюминесценции, во-первых, не настолько распространен, во-вторых, люминесценция бывает и совершенно другой природы. Биолюминесценция — это частный случай люминесценции, как и радиолюминесценция. Светящиеся в темноте растения или светлячки — это люминесценция, которая никак не связана с радиацией.
Мы также можем вспомнить, что ряд солей урана, который наравне с плутонием в общественном сознании ассоциируется с понятием радиоактивности, имеют зеленый цвет. Но это никак не связано с образованием зеленого свечения. В подавляющем большинстве случаев видимый свет в процессе радиоактивного распада не излучается. А «зеленое свечение» обычно связано не со свечением самого радиоактивного материала, а со взаимодействием радиации с окружающим материалом.
Иван Сорокин
кандидат химических наук, младший научный сотрудник химического факультета МГУ
5. Радиационное облучение приводит к мутациям
В действительности радиоактивное излучение может приводить к различным повреждениям спирали ДНК, при этом если одновременно оказываются поврежденными обе ее нити, то генетическая информация может быть полностью утрачена. Для восстановления целостности генов система репарации ДНК может заполнить поврежденный участок случайными нуклеотидами. Это один из путей появления новой мутации. Если поражение ДНК масштабное, то клетка может «решить», что с таким количеством мутаций ей не выжить, поэтому она решает предпринять самоубийство — вступить на путь апоптоза. На этом, кстати, частично основан эффект лучевой терапии злокачественных новообразований: даже раковые клетки можно «убедить» начать апоптоз при внесении в их ДНК большого количества повреждений.
Но нужно помнить, что люди достаточно хорошо защищены от последствий фонового радиоактивного излучения, которое присутствовало в течение всей истории Земли. Фоновая радиация редко приводит к повреждениям спиралей ДНК, а если одна из двух цепей повреждена, то ее всегда можно восстановить с использованием резервной второй цепи. Значительно больший вред организму может принести ультрафиолетовое излучение, прямое попадание которого на незащищенные кожные покровы может вызывать малигнизацию (то есть вступление на путь «ракового перерождения») клеток кожного эпителия. В худшем случае это может привести к развитию меланомы, еще совсем недавно (до открытия иммунотерапии) считавшейся «королевой опухолей» из-за очень плохого прогноза.
Ярослав Ашихмин
кандидат медицинских наук, терапевт, кардиолог, Советник Генерального директора Фонда Международного Медицинского Кластера
Также интересно почитать про эффект Вавилова - Черенкова
Волосатые женщины и прогрессивные мужчины: зачем нужны ДВА пола? Биология(часть 1)
Вокруг полов и их количества происходит котовасия. Кто-то твёрдо уверен, что половые различия – устаревший пережиток. То есть мужчины и женщины совершенно одинаковы, а в разделении на М и Ж виновато воспитание, голубой и розовый цвет, а также другие стереотипы нашего общества (от которых нужно срочно избавляться). А кто-то считает, что полов вовсе не два, а… много. Энн Фаусто-Стерлинг (американская сексолог) предложила целых пять. Facebook решил гулять на все и добавил в профайлы пользователей 71 вариант гендерной идентичности. Ну ладно, это просто соцсеть, пусть хоть сто придумает. Но вот тут всё серьёзно: США в 2021 году был выдан первый паспорт с третьим вариантом пола – Х. Пол Х означает, что гендерная принадлежность человека не является чисто женской или чисто мужской.
А ведь действительно: зачем нужно разделение на два пола? А если пол нужен, то сколько? Два или 71? Вопросы, которые на первый взгляд имеют очевидный ответ, не так уж и просты, если призадуматься. Со времён Дарвина ученые не могли толком ответить, какие преимущества даёт двуполый способ размножения. Были выдвинуты десятки гипотез. Некоторые из них, мягко говоря, кажутся странными: например, гипотеза “Красной Королевы”.
(Ряд ученых были убеждены, что пол, по сути, предназначен лишь для того, чтобы животные могли защищаться от. паразитов. Эта версия успешно гуляет по сети до сих пор, хотя в 2004 г. дотошные учёные проверили гипотезу «Красной Королевы» на математической модели: чтобы паразиты стали причиной разделения полов, их должно было быть немыслимо огромное количество — во много раз больше, чем есть на самом деле.)
В общем, ответить на вопрос, почему у самых развитых животных и растений, подавляюще преобладает двуполое размножение, оказалось непросто. И вот почему (предупреждаю, будет как всегда: сложно, но интересно)
Сотни клонов
Началось всё с бесполого варианта размножения около 3,8 млрд лет назад. Клетка просто распадалась пополам, клонируя саму себя. Простые микроорганизмы и по сей день пользуются этим нехитрым способом приумножиться и расселиться. А что, очень удобно: партнёр не нужен, "наклепать" своих клонов можно в любое время, в каждом укромном углу. Увеличение числа особей идет в геометрической прогрессии, а геометрическая прогрессия - это мощь:
"Бактерия делится примерно каждые 20 минут, давая две дочерние клетки. С такой скоростью из одной клетки за 10 часов может образоваться 1 ООО ООО ООО потомков. А через сутки при благоприятных условиях их масса составит примерно 400 т." (Экологический справочник)
Но у такого фантастически плодовитого вида размножения есть один гигантский недостаток: отсутствие генетического разнообразия. Все потомки получаются одинаковыми, как две капли воды, а одинаковость в постоянно меняющемся мире – это плохо. Знаете поговорку: "Где толстый только сохнет, там худой сдохнет»? Вот она отлично подходит для понимания роли генетического разнообразия в выживаемости вида – чем выше вариации по какому-то признаку, тем больше шансов, что кто-то да выживет и продолжит род. Плюс изменения в геноме – это двигатель прогресса; может появиться какой-то новый очень полезный признак, который позволит виду продвинуться вверх по эволюционной лестнице. Разнообразие - наше всё.
При бесполом же размножении источником изменений в геноме служат только случайные генетические мутации (напомню: мутации бывают не только вредные, но полезные – помогающие приспосабливаться к изменениям среды). С точки зрения полезной мутации бесполое размножение – хорошо, нововведение из генома уже никуда не денется и будет переходить по наследству. Но с вредными мутациями - засада. Они тоже никуда не деваются из генома и являются причиной, по которой бесполая популяция непрерывно ухудшается, так как происходит накопление дефектов. Получается, при бесполом размножении количество потомства в огромном плюсе, а вот разнообразие сильно хромает.
А что, если стать собственным ребёнком?
Недостаток бесполого размножения привёл к гениальному решению перемешивать гены двух особей. Это повышает генетическое разнообразие, а значит и шансы на выживание в самых непредсказуемых условиях, и толкает вперёд развитие. Появился половой процесс (не путать с половым размножением, тут количество особей не увеличивается, только происходит обмен генетической информацией).
Один из вариантов полового процесса - конъюгацию - можно наблюдать у инфузорий. Эти милейшие одноклеточные в стабильной среде делятся по старинке - клонируют себя любимого. Но когда среда начинает меняться, они на всякий случай «готовятся» к неожиданностям. Две инфузории подплывают друг к другу и соединяются в районе предротовой полости. Их оболочки в месте соприкосновения растворяются, цитоплазмы сливаются, и во время такого «поцелуя» происходит дружественный обмен генами. Количество особей, прошу заметить, при этом не меняется, - инфузории после обмена благополучно «отлипают» друг от друга и расплываются по своим делам. Но генетически они уже совсем не такие, как были до процесса.
Как пишет А. Потехин, кандидат биологических наук: "Если провести аналогию с человеком (у которого половой процесс также не всегда ведет к размножению), можно представить конъюгацию, как если бы после акта любви оба партнера становились близнецами и при этом одновременно превращались в своих собственных детей — по сути, перерождались."
Эта парочка конъюгирующих инфузорий была застукана мной на днях в пробе пресной воды из пруда. Микроскоп: Motic BA310, oblique illumination
Половой процесс оказался очень полезным нововведением: он повышал генетическое разнообразие, а значит – адаптационные возможности вида. Потому эволюция пошла по этому пути дальше.
Половое размножение возникло раньше, чем пол!
Половое размножение возникло с "изобретением" гамет – половых клеток. Эти клетки были особенными: каждая гамета содержала только половину наследственной информации родителя, специально для того, чтобы найти такую же «половинку», и слившись с нею, образовать полноценный новый организм. Это уже получался не клон, а смесь двух организмов, особь с другими вариантами признаков. Блестящее решение проблемы "одинаковости" бесполого деления!
Сначала половые клетки все были одинаковых размеров и имели жгутики – чтобы путешествовать в поисках своей «половинки». Но гаметам жизненно важно не только уметь передвигаться. Им нужен запас питательных веществ – чтобы образовавшаяся от слияния двух гамет клетка могла благополучно развиваться. Таскать с собой «провиант» было неудобно и энергозатратно – потому гаметы «придумали» разделить обязанности. Ну, «придумали», это образно выражаясь, так как придумывалки у них, конечно, не было. Это (как и всё остальное) произошло методом проб и ошибок, по определённым закономерностям за сотни тысяч(миллионы?) лет: то есть путём естественного отбора.
Итак: сначала все половые клетки были одинаковых размеров со жгутиками (изогамия). Потом одни из гамет стали мельче (анизогамия). В конце концов самые крупные утратили жгутики (оогамия). То есть, с течением эволюции одни гаметы оставили себе функции «путешественников» – стали мельче и шустрее, а другие превратились в «домоседов» - лишились подвижности и стали крупнее, приныкав внутри запас питательных веществ. Так произошел первый шаг на пути к образованию полов – разделение половых клеток(гамет) на женские и мужские не только физиологически(внутренне), но и морфологически(внешне).
Изогамия сейчас наблюдается у некоторых простейших и водорослей, анизогамия - у водорослей, оогамия - у растений, грибов, животных(и нас в том числе).
Но и это ещё не было настоящим разделением полов! Да как так, когда уже кончится эта статья. А вот так: одна особь производила не один вид гамет, а ОБА вида сразу. Была, так сказать, не мальчиком или девочкой, а два в одном. Таким образом половое размножение появилось раньше разделения полов и это полезно знать. Вот такой интересный парадокс.
Два в одном.
Про гермафродитизм постараюсь очень кратко, потому как там… всё сложно.
Главное понять, что это уже считается половым размножением, но ещё не половым разделением! Гермафродит производит и мужские и женские половые клетки, являясь по сути и мамой и папой одновременно. Есть варианты гермафродитизма, когда особь может становиться на время «папой», на время «мамой» - периодически, в зависимости от условий. Удобно, правда? А в крайнем случае, когда партнёра, даже страшненького, рядом нет, некоторые гермафродиты могут оплодотворить и сами себя, на время пренебрегая разнообразием потомков в пользу их количества.
Потери и приобретения.
При появлении полового размножения главная проблема бесполого размножения была решена. Особи успешно обменивались генами, повышая разнообразие и приспосабливаемость потомков. Полезные комбинации генов быстро распространялись в популяции, а вредные – успешно из неё элиминировались.
Конечно, по сравнению с бесполым размножением, половое имело недостатки. Организмы стали меньше плодиться (теперь нужно было найти другую особь, пройти несколько стадий размножения, кучу времени потратить - не то что старое доброе развалиться пополам в укромном углу). Но главное – отныне родители передавали всего половину своей наследственной информации, а не всю, как при клонировании – вот такие чудовищные жертвы со стороны генома! И тем не менее, эгоистичный геном был на это «согласен», так как преимущество долгосрочной выгоды такой кооперации оказалось огромным.
Так половое размножение выиграло эволюционный тендер. Несмотря на недостатки, оно оказалось более выгодным для дальнейшего развития, чем бесполое. Эгоизм и количество, которым до этого брали самые примитивные формы жизни, были побеждены кооперацией и разнообразием. Да здравствует дружба!
Ну и на том бы, как говорится, и сказочке конец – что может быть идеальнее гермафродита? Но нет. Гермафродитизм свойственен животным, стоящим на сравнительно низкой ступени эволюции: это плоские и кольчатые черви, улитки, моллюски. У более развитых форм по каким-то причинам произошло РАЗДЕЛЕНИЕ полов. Появились не просто мужские и женские половые клетки, а мужские и женские особи. А это означало, что задача ещё усложнилась. Ведь им нужно было не просто найти соседа для спаривания, а соседа противоположного пола! И тихо сам с собой тоже больше не прокатывало. Это огромный риск с точки зрения генов: потери в количестве потомков и риск не оставить потомства вообще. И тем не менее, раздельнополое размножение преобладает среди высокоразвитых форм жизни!
Вы ещё здесь? Браво, немного современных людей находят в себе силы дочитывать до конца такие длинные тексты!
Непорочное зачатие. Партеногенез.
Я еще немного вас помучаю. Партеногенез – это половое, но однополое размножение. Да, и такое бывает. Когда есть яйцеклетка, но оплодотворение ей не нужно. С партеногенезом вообще запутанная история, скажу только, что он появился, по-видимому, как попытка «избавиться» от самцов (правильно, зачем они нужны, мы ж все одинаковые) То есть, уже после разделения полов эволюция пошла и по такому пути – постаралась сократить один из них. Партеногенезов есть множество форм, но что-то дальше насекомых, рыб и пресмыкающихся дело не пошло. Стоит призадуматься.
Половое многообразие.
А были ли попытки у эволюции создать больше полов, чем два? Конечно! Есть гриб, у которого 23 328 разных полов, щелелистник называется: https://elementy.ru/kartinka_dnya/376/Shchelelistnik_i_tysya.
Тут даже Фейсбук с его 70 гендерами завистливо курит в сторонке. Так что, природа даёт зелёный свет: можно смело выдумывать и третий пол, и ещё пятьдесят… Если вы - грибница.
Что мы имеем
Давайте, наконец, поведём итог. Способов размножения у живых организмов – несколько сотен (да, жизнь очень изобретательна!). Но их все можно разбить на три класса. Бесполое, половое и раздельнополое. Бесполое, самое древнее – клетка делится на два одинаковых клона, передаёт всю свою генетическую информацию. Половое – для размножения нужен партнёр, передаётся половина генов, но оба родителя взаимозаменяемы. Раздельнополое – происходит дифференциация на мужскую и женскую особь, больше никаких я сегодня мама, а завтра папа.
Если в переходе от бесполого к половому размножению выгоды понятны (повышение генетического разнообразия, выживаемости и ускорение эволюции), то зачем произошло дальнейшее разделение – совершенно не очевидно. На первый взгляд никакой пользы вообще нет, одни потери. Так почему же тогда не прижился гермафродитизм, партеногенез и тысячи полов, а все высокоразвитые организмы двуполы и выбрали такой «ущербный» способ размножения?
Кстати, за рубежом учёные, похоже, до сих пор не знают, зачем пол вообще существует и какие в этом эволюционные преимущества. Цитирую:
"Книга Вильямса(Williams, 1975) начинается с фразы: “Преобладание полового размножения у высших растений и животных несовместимо с современной эволюционной теорией”. У Мэйнарда Смита (Maynard Smith,1978) читаем: “Мы не имеем удовлетворительного объяснения тому, как возник и как сохраняется пол.” Еще один авторитет по проблеме пола пишет: “Довольно поразительно, но ученые не могут убедительно сказать, зачем существует пол?” (Crews, 1994). Все это свидетельствует о том, что центральная проблема эволюционной биологии и генетики—проблема пола—за рубежом остается все еще нерешенной."
А в книге К. Зиммера “Эволюция: Триумф идеи” вообще утверждается, что: “Пол не только не нужен, но и является рецептом для эволюционной катастрофы.»
И всё это странно, потому что у нас еще в 1965 году советским учёным (физиком!) был предложен потрясающий ответ и построена великолепная теория, которая уже входит в учебники ВУЗов РФ.
Но, подозреваю, что вы утомились. А теория, о которой я собираюсь рассказать, в кратком изложении 260 страниц. Так что пока всё, пойду ещё ужимать материал. Подписывайтесь и узнаете, зачем отличаются М от Ж, почему у женщин лучше нюх, а мужчины чаще болеют. Ну или не подписывайтесь.
Могут ли люди разделиться на разные виды?| Лекции по антропологии – Станислав Дробышевский | Научпоп
Почему человечество не разделяется на разные виды людей? При каких условиях такое разделение может произойти? Как эволюция человека привела к образованию новых видов Homo? Рассказывает Станислав Дробышевский, антрополог, кандидат биологических наук, доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.
В поисках темной материи (Veritasium)
Дерек побывал на золотодобывающей шахте под Мельбурном, на глубине один километр, где расположился очередной эксперимент по поиску доказательств существования темной материи. Про трудности, которые стоят перед учеными и инженерами, а также про устройство самого детектора.
Первый снимок чёрной дыры в центре нашей Галактики
Команда телескопа горизонта событий показала нам второе изображение чёрной дыры в истории. На этот раз в центре нашей Галактики "Млечный Путь". Дерек расскажет как именно ученые получили это изображение, а так же, что именно мы на нем видим.
Как работает электричество? (Veritasium)
Дерек выпустил долгожданный ответ на критические видео-ответы от всего электротехнического топа ютуберов на видео с мысленным экспериментом с лампочкой, аккумулятором, ключом и двумя сверхпроводниками длиной в световую секунду. В видео будет объяснено почему же таки лампочка загорится, при определенных условиях, и так уж ли был неправ Дерек в исходном видео со своим ответом, что лампочка загорится через "1/с секунд". И в чём же состояла его ошибка.
Попутно будут разобраны три распространенных заблуждения о том, как работает электричество, а именно:
- электроны переносят энергию в цепи;
- подвижные электроны "толкают" друг друга в цепи;
- электрическое поле создается лишь батареей.
Почему окаменелость возрастом 22 миллиона лет светится в ультрафиолете?
Анализ окаменелостей пауков возрастом около 22 миллиона лет из богатой окаменелостями горной породы в Экс-ан-Провансе, Франция, показывает, что тела паукообразных покрыты смолистым чёрным веществом. Это вещество, своего рода биополимер, вероятно, выделялось крошечными водорослями, называемыми диатомовыми, которые жили в водах озера или лагуны на древнем участке, сообщают учёные 21 апреля в журнале Communications Earth & Environment.
Этот окаменелый паук найден в числе прочих во Франции и датируется возрастом около 22 миллионов лет. Используя ультрафиолетовое освещение, которое можно увидеть на вставке, учёные обнаружили, что окаменелость была покрыта веществом, богатым серой, произведенной вероятнее всего древними диатомовыми водорослями. Это вещество могло быть ключом к сохранению окаменелости.
Биополимер не просто покрыл тела пауков — он их пропитал. Химически реагируя с богатыми углеродом экзоскелетами пауков, слизь помогла сохранить тела от разложения, позволив им быстрее и легче превратиться в окаменелости, предполагает команда.
Мысль о том, что это покрытие может играть роль в окаменении, возникла, когда исследователи поместили окаменелость паука под флуоресцентный микроскоп. К их удивлению, вещество светилось ярким жёлто-оранжевым цветом.
«Это было необычно!», — говорит геолог Элисон Олкотт из Канзасского университета в Лоуренсе (США).
По словам Олкотт, флуоресцентное изображение нарисовало яркую красочную палитру на том, что в остальном было довольно тусклой окаменелостью паука. Без освещения она едва могла отличить паука от фонового камня, но при флуоресценции окаменелость паука светилась одним цветом, фон — другим, а биополимер — третьим.
В видимом свете эта окаменелость паука возрастом примерно 22 миллиона лет кажется слабым отпечатком в скале. Используя сканирующую электронную микроскопию, исследователи обнаружили смолистое черное вещество, покрывающее части паука (видно на крупном плане тела в центре справа). При просмотре с помощью флуоресцентного изображения (вверху справа) различные компоненты окаменелости выделяются ярким цветом в зависимости от их химического состава. Здесь покрытие, богатое серой, кажется желтым, а фон, богатый кремнием, кажется розовым.
Затем исследователи попытались определить химический состав таинственного светящегося вещества. Команда обнаружила, что оранжево-жёлтое свечение возникает из-за большого количества углерода и серы. «Это заставило меня задуматься о сульфуризации, — говорит Олкотт.
Окаменелости, показанные в обычном свете и в УФ-освещении. При обычном освещении не видно многих различимых деталей, но при УФ-освещении автофлуоресценция выявляет дополнительные подробности, поскольку области паука автофлуоресцируют жёлтым (а) и красным (б).
Это реакция органического углерода с серой, которая образует прочные химические связи с углеродом, делая его более устойчивым к разложению и разрушению — подобно тому, как производители шин закаляют резину, чтобы сделать её более износостойкой.
Образцы, показывающие распределение C, S, Si, O и Ca. Химические карты показывают, что C и S совмещены в областях окаменелости, где находится чёрный полимер. Окаменелости паука содержат Si и O.
В наше время такой запас серы поступает из липких выделений диатомовых водорослей — микроводорослей, плавающих во многих водах по всему миру. Когда эти выделения встречаются с насыщенными углеродом морскими частицами, направляющимися на дно океана, этот процесс сульфуризации помогает удерживать углерод на месте и, возможно, удерживать его на морском дне.
Диатомовая водоросль Fragilariopsis kerguelensis под микроскопом
Точно так же сульфуризация может помочь сохранить тонкие богатые углеродом окаменелости, помогая им выдержать испытание миллионами лет геологического времени, говорит Олкотт. Учёные часто замечали диатомовые водоросли в горных породах, содержащих ископаемые, в Экс-ан-Провансе, а также во многих подобных местах, богатых ископаемыми, добавляет она.
Сохранение паукообразных могло происходить следующим образом: мёртвый паук, плававший в воду, покрылся липкой слизью диатомовых водорослей. Слизь вступила в химическую реакцию с хитиновым экзоскелетом паука, пропитывая его и сохраняя экзоскелет практически неповреждённым и готовым к окаменению.
«Неизвестно, могли ли другие водоросли, производящие биополимеры, помочь окаменеть мягкотелым существам ещё более раннего периода, например, во время расцвета форм жизни кембрийского периода, начавшегося около 541 миллиона лет назад. Но было бы действительно интересно узнать это», — говорит Олкотт.
A.N. Olcott et al. The exceptional preservation of Aix-en-Provence spider fossils could have been facilitated by diatoms. Communications Earth & Environment. Published online April 21, 2022. doi: 10.1038/s43247-022-00424-7.
M.R. Raven, R.G. Keil and S.M. Webb. Rapid, concurrent formation of organic sulfur and iron sulfides during experimental sulfurization of sinking marine particles. Global Biogeochemical Cycles. Published online September 13, 2021. doi: 10.1029/2021GB007062.
Эффект Болдуина: обучение направляет эволюцию
Данная статья относится к Категории: Подражание известным решениям
«Взаимоотношения между генами и поведением вовсе не исчерпываются однонаправленным влиянием первых на второе.
Поведение тоже может влиять на гены, причём это влияние прослеживается как в эволюционном масштабе времени, так и на протяжении жизни отдельного организма.
Изменившееся поведение может вести к изменению факторов отбора и, соответственно, к новому направлению эволюционного развития. Данное явление известно как эффект Болдуина - по имени американского психолога Джеймса Болдуина, который выдвинул эту гипотезу в 1896 году (примерно в то же время несколько других исследователей пришли к этой мысли независимо от Болдуина).
Например, если появился новый хищник, от которого можно спастись, забравшись на дерево, жертвы могут научиться залезать на деревья, не имея к этому врождённой (инстинктивной) предрасположенности. Сначала каждая особь будет учиться новому поведению в течение жизни.
Если это будет продолжаться достаточно долго, те особи, которые быстрее учатся залезать на деревья или делают это более ловко в силу каких-нибудь врождённых вариаций в строении тела (чуть более цепкие лапы, когти и т. п.), либо те, кто лучше мотивирован (кому больше нравится карабкаться по стволам), получат селективное преимущество, то есть будут оставлять больше потомков.
Следовательно, начнётся отбор на способность влезать на деревья и на умение быстро этому учиться. Если появится случайная мутация, улучшающая эти способности, носители этой мутации будут оставлять в среднем больше потомков. Иными словами, мутация будет поддержана отбором. Частота её встречаемости в генофонде популяции начнет расти и в конце концов может достичь 100%.
По мере накопления подобных мутаций поведенческий признак, изначально появлявшийся каждый раз заново в результате прижизненного обучения, со временем может стать инстинктивным (врождённым) - изменившееся поведение будет «вписано» в генотип. Лапы при этом тоже, скорее всего, станут более цепкими.
А вот пример из нашего недавнего прошлого. Распространение мутации, позволяющей взрослым людям переваривать молочный сахар лактозу, произошло в тех человеческих популяциях, где вошло в обиход молочное животноводство. Изменилось поведение (люди стали доить коров, кобыл, овец или коз) – и в результате изменился генотип (развилась наследственная способность усваивать молоко в зрелом возрасте).
Эффект Болдуина поверхностно схож с ламарковским механизмом наследования приобретённых признаков (результатов упражнения или неупражнения органов), но действует он вполне по-дарвиновски - через изменение вектора естественного отбора.
Мутации, закрепляемые отбором, сами по себе случайны. Неслучайность (то есть направленность) эволюционным изменениям придает именно отбор, а отбор зависит от культурных традиций, определяющих нормы поведения.
Этот механизм очень важен для понимания эволюции. Например, из него следует, что по мере роста способности к обучению эволюция будет выглядеть всё более «целенаправленной» и «осмысленной». Чем умнее животные, тем легче они вырабатывают новые, полезные в данных условиях манеры поведения и тем эффективнее передают их из поколения в поколение путем обучения детенышей и подражания. Изменение традиций ведёт к изменению направленности отбора. В результате эволюция будет увереннее двигаться в «нужную» сторону (то есть в сторону лучшего приспособления к среде, включая сюда и среду социально-культурную).
Эффект Болдуина может ускорить развитие интеллекта благодаря положительной обратной связи. Чем выше интеллект и способность к обучению, тем выше вероятность, что животное изобретет какую-то новую, особо удачную манеру поведения. Чем чаще будут изобретаться отдельными особями - новые полезные хитрости, чем больше их будет в поведенческом репертуаре популяции, тем полезнее будет способность к быстрому обучению, быстрому схватыванию, эффективному перенятию чужого опыта.
В такой ситуации отбор может начать поддерживать закрепление не только какого-то конкретного нового приёма или действия (залезания на деревья или переваривания молока), но и более общей, генерализованной способности быстрее соображать и учиться. Может начаться отбор на «общий интеллект».
Марков А.В., Эволюция человека в 2-х книгах, Книга 2, Обезьяны, нейроны и душа, М., «Аст»; «Corpus», 2013 г., с. 182-184.
Дополнительные материалы
+ Плейлист из 27-ми видео:
+ Ваши дополнительные возможности:
Идёт приём Ваших новых вопросов по более чем 400-м направлениям творческой деятельности – на онлайн-консультацию третье воскресенье каждого месяца в 19:59 (мск). Это принципиально бесплатный формат.
Задать вопросы Вы свободно можете здесь: https://vikent.ru/w0/
Изображения в статье
Джеймс Марк Бо́лдуин — американский психолог, философ, социолог. Один из основателей психологии личности и социальной психологии в США / Public Domain & Изображение Pete Linforth с сайта Pixabay
Изображение Imo Flow с сайта Pixabay
О естественном отборе, который продолжается и сейчас
Интересное интервью Алексея Кондрашова, одного из лучших российских генетиков, профессора Мичиганского университета.
«Любая связь между твоим генотипом и вкладом в генофонд следующего поколения - это, по определению, отбор. Есть такие данные по США, где была показана корреляция между плодовитостью и образованием. А в Исландии была показана корреляция между аллелями, которые способствуют получению образования, и плодовитостью. Корреляция отрицательная: чем больше у тебя аллелей, способствующих получению образования, тем меньше у тебя детей. Эти аллели оказываются вредными - снижают приспособленность».
Т.е. природа социума старается избавиться от большого числа умных??
Раньше средняя женщина рожала 10 детей, из которых выживали двое. Это тоже был своего рода естественный отбор. Но, оказывается, этот вид отбора продолжается и сейчас:
«Есть еще такой скрытый фактор, как пренатальная смертность, и она составляет 70%, потому что только 30% зачатий приводит к рождению, в идеальных условиях. Это было показано больше 30 лет назад, и все тогда сильно удивились. Брали благополучных молодых американцев, которые хотят завести ребенка, и проводили тест на беременность каждые три дня. И выяснилось, что огромное количество беременностей возникает и сразу пропадает в первые две недели, когда никто про них не знает.
Есть на эту тему всякие интересные эволюционные соображения, но насколько они правильные, никто не знает. Сухой остаток состоит в том, что возможность отбора до рождения очень сильная, потому что смертность очень большая. Насколько эта смертность связана с вредными мутациями - никто не знает. Видимо, связана».
Сама статья по ссылке.
Где получил ранение самый большой в мире трицератопс?
Воротник на черепе, который окружает голову трицератопса, является наиболее узнаваемой деталью его внешнего вида. Так, зияющая дыра в костяном воротнике самого крупного из известных на сегодняшний день трицератопсов по прозвищу «Большой Джон» вызвала интерес у палеонтологов.
Скелет Большого Джона
Микроскопический анализ частично зажившего отверстия (фенестры) на воротнике Большого Джона позволяет предположить, что это могла быть травма, полученная в результате боя с другим трицератопсом, – сообщают исследователи 7 апреля в Scientific Reports.
Летом 2021 года итальянскими палеонтологами был реконструирован скелет Большого Джона. Один из специалистов, Флавио Баккия, занимавшихся реконструкцией, заметил отверстие в форме замочной скважины на правой стороне воротника динозавра. Баккия связался с Руджеро д’Анастасио, палеопатологом из Университета Габриэле д’Аннунцио в Пескаре (Италия), который занимается изучением травм и болезней на останках древних людей и животных.
Отверстие в виде замочной скважины на правой стороне воротника Большого Джона
«Когда я впервые увидел это отверстие, я понял, что это было что-то странное», – говорит д’Анастасио. В частности, неровные края отверстия были странными. Он никогда не видел ничего подобного.
Чтобы проанализировать окаменелые ткани вокруг отверстия, он взял кусок кости размером с 9-вольтовую батарейку, вырезанный из нижней части отверстия. Глядя на кость под сканирующим электронным микроскопом, д’Анастасио и его команда обнаружили свидетельства процесса такого формирования новой кости, который обычно наблюдаются у млекопитающих. Рост новой кости обычно поддерживается кровеносными сосудами, а в кости у края отверстия ткань была пористой и усеяна сосудистыми каналами. Дальше от отверстия в кости было мало признаков сосудов.
Череп Большого Джона
Кроме того, химический анализ выявил высокий уровень серы, что свидетельствует о белках, участвующих в формировании новой кости. В зрелых костях сера присутствует только в небольших количествах.
Полученные данные свидетельствуют о том, что это конкретное отверстие было частично зажившей раной. «Наличие заживающей кости – типичный показатель травматического события», – говорит д’Анастасио.
Учёные могут только гадать, что произошло в те далёкие времена. Однако расположение и форма раны позволяют предположить, что воротник на черепе Большого Джона был пронзён соперником-трицератопсом сзади, что может служить подтверждением идеи о том, что трицератопсы сражались друг с другом.
Иллюстрация художника на тему того, как Большой Джон мог получить ранение
«Палеопатология может помочь лучше понимать поведение динозавров», – говорит Филиппо Бертоццо, палеонтолог, специалист по динозаврам из Королевского бельгийского института естественных наук в Брюсселе. По его словам, поведение динозавров долгое время оставалось предметом спекуляций, но подобный анализ может дать представление об образе жизни этих животных.
Наиболее интересным моментом в этой истории, по словам д’Анастасио, является то, что заживление кости, наблюдаемое у этого трицератопса, было больше похоже на заживление, наблюдаемое у млекопитающих, чем у других динозавров.
Скелет Большого Джона в сравнении с человеком
Возраст Большого Джона составляет около 66 миллионов лет. Скелет был найден в 2014 году на территории частного ранчо в Мад-Бьютт, Южная Дакота, США, в геологической формации Хелл-Крик. В честь владельца ранчо находке и дали её нынешнее прозвище. Скелет в составе более чем из 200 костей имеет высоту около 3 метров, а длину около 8 метров.
Находка была куплена и отреставрирована итальянской компанией Zoic, после чего некоторое время выставлялась на всеобщее обозрение в Триесте и Париже. В октябре 2021 года Большой Джон был продан на аукционе за 7,7 миллионов долларов анонимному коллекционеру из США.
R. D’Anastasio et al. Histological and chemical diagnosis of a combat lesion in Triceratops. Scientific Reports. Published online April 7, 2022. doi: 10.1038/s41598-022-08033-2
Основные закономерности биологической эволюции по А.В. Маркову
Данная статья относится к Категории: Приёмы, инварианты, эвристики
Можно выказать гипотезу, что есть «…общее правило, гласящее, что структура организма допускает лишь ограниченный набор возможных преобразований и тем самым придает эволюции некоторую направленность, а иногда и предопределённость.
По-видимому, эволюция - это процесс в целом закономерный и предопределённый, но в деталях и частностях случайный. Предсказать ход эволюции можно лишь в самых общих чертах. У эволюции нет строгих законов, как в математике или физике.
У неё есть только набор закономерностей и правил, каждое из которых имеет множество исключений.
К числу важнейших закономерностей эволюции я бы отнёс следующие три «правила».
1. Общая направленность от простого к сложному. Хотя до сих пор сохранились и процветают такие примитивные формы жизни, как бактерии, никто не станет отрицать, что в биосфере идёт постепенное появление и накопление всё более сложных организмов. Часто усложнение организации оказывается выгодным, потому что ведёт к повышению интенсивности обмена веществ (росту «энергии жизнедеятельности»), а ведь в биологической эволюции, как и в химической […], побеждает тот «круговорот», который крутится быстрее. Это позволяет более сложным организмам занимать господствующее положение в сообществах, оттесняя примитивных предков в менее привлекательные ниши. Именно поэтому облик биосферы определяется в основном высокоорганизованными животными и растениями. И это несмотря на то, что и по численности, и по массе бактерии их явно превосходят. Рост биоразнообразия в целом носит аддитивный, то есть накопительный, характер - новое обычно добавляется к старому, а не вытесняет его.
2. Рост устойчивости и приспособляемости живых систем. Все эволюционные линии, дожившие до наших дней, в ходе своего развития прошли через горнило множества экологических кризисов, катастроф и массовых вымираний. Те группы, которые не могли быстро приспосабливаться к меняющимся условиям, в большинстве своём давно вымерли. Устойчивые, пластичные линии постепенно накапливались в биосфере. Это видно, например, из того факта, что с течением времени средняя продолжительность существования видов, родов и семейств неуклонно росла. Поэтому в наши дни биосферу населяют самые устойчивые и пластичные формы жизни из всех когда-либо существовавших.
3. Рост эффективности и безотходности биогеохимического круговорота. С ростом сложности и совершенства организмов и их сообществ неизбежно растёт и эффективность глобального круговорота веществ, в котором биосфера играет важнейшую роль и который определяет лицо нашей планеты. Например, самое сложное и совершенное из современных сообществ - тропический лес - не только чрезвычайно быстро «прокручивает» через себя огромные количества вещества и энергии, но и практически не производит никаких отходов. Там не образуется даже подстилка из листьев и других отмерших частей растений - всё это очень быстро перерабатывается грибами, бактериями и беспозвоночными и возвращается в круговорот. Совсем по-другому обстояло дело, например, в древних лесах каменноугольного периода, в которых из-за несовершенства структуры сообщества огромные массы отмершей древесины накапливались, образуя месторождения каменного угля. В результате столь необходимый для жизни углерод безвозвратно выводился из глобального круговорота. Рост безотходности заметен и в эволюции организмов. У высших растений и животных постепенно растёт продолжительность жизни, снижается «детская смертность», развивается забота о потомстве, что позволяет, в свою очередь, снизить уровень рождаемости - то есть фактически производить меньше заведомо обреченных на гибель потомков.
Все три названных закономерности: усложнение, рост устойчивости и безотходности - отчётливо прослеживаются и в развитии человеческого общества. Это позволяет говорить о преемственности социальной эволюции по отношению к эволюции биологической и придаёт особый смысл и практическое значение эволюционным исследованиям.
Важно подчеркнуть, что из этой преемственности вовсе не следует никакого «социал-дарвинизма» и она вовсе не свидетельствует об усилении «борьбы за существование» и «естественного отбора» в обществе, как пытались доказать некоторые политические силы в первой половине XX века. В трудах современных эволюционистов, например, В.А. Красикова, подчёркивается неуклонное ослабление роли борьбы за существование и отбора в ходе эволюции, развитие более «гуманных» эволюционных стратегий, основанных на взаимопомощи и симбиозе и ведущих к росту пластичности и снижению всевозможных потерь и отходов […] Может быть, самый главный из всех эволюционных законов - это постепенное отступление Смерти и Хаоса перед лицом развивающейся Жизни».
Марков А.В., Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня: неожиданные открытия и новые вопросы, М., «Астрель», 2010 г., с. 361-365.