Новости науки и атеизма

Мухи задумываются, принимая решение

В серии экспериментов ученым из Оксфордского университета удалось доказать, что мухи задумываются, принимая решение: чем труднее задача, тем дольше мухи думают. Как показало сравнение обычных мух с мутантными линиями, в принятии решения участвует ген FoxP: мутанты с дефектным FoxP в трудных ситуациях думают существенно дольше, чем их нормальные сородичи. Этот ген у мух экспрессируется в грибовидных телах, в некоторых из клеток Кеньона; если нарушить их работу, то на решение задачи мухи тратят больше времени. Гены этого семейства и у дрозофил, и у млекопитающих, как следует из экспериментов, контролируют развитие и работу высших нервных функций.
...
С философской точки зрения, сильное впечатление производит аналогия человеческого и мушиного поведения в легких и трудных тестах. Хотя эта аналогия и поверхностная, но стоит задуматься о самых базовых механизмах принятия решений. Вероятно, не случайно, что в сердцевине этого сложнейшего процесса и у млекопитающих, и у мушек оказались гены одного подсемейства.

Генетические различия между серой и черной вороной записаны на «островках видообразования»


Международная группа ученых разрешила наконец загадку видообразования у серых и черных ворон. У этих двух видов не было известно видоспецифичных генов, не было экологической дифференцировки, они легко скрещивались между собой. При этом они четко различались по окраске и поведению. Оказалось, что практически все генетические различия сконцентрированы на небольшом участке одной из хромосом. Эта часть хромосомы в свое время подверглась инверсии, поэтому при скрещивании она не рекомбинирует с гомологичными участками близкородственных видов. На инвертированном участке собраны гены окраски оперения туловища, гены зрительного восприятия и гены гормональной регуляции поведения — этого оказалось достаточно для формирования и поддержания видовой индивидуальности.
...
Таким образом, всего одна хромосомная инверсия способна обеспечить появление нового вида. Для этого не потребовалось приспосабливаться к новым, измененным условиям, не потребовалось никаких экологических нюансов, никаких внешних барьеров. Потребовалась генетическая случайность, которая, тем не менее, привела к обособлению маленького участка хромосомы. На этом островке видообразования быстро накопились различия, и сформировался отдельный вид. Оказалось важно, что на островок попали гены, регулирующие и фенотипические различия, и их восприятие, и поведенческие реакции ворон. Два последних фактора обуславливают ассортативность скрещивания.

(DEY @ 01.07.2014 - время: 22:03)
Генетические различия между серой и черной вороной записаны на «островках видообразования»

Международная группа ученых разрешила наконец загадку видообразования у серых и черных ворон. У этих двух видов не было известно видоспецифичных генов, не было экологической дифференцировки, они легко скрещивались между собой. При этом они четко различались по окраске и поведению. Оказалось, что практически все генетические различия сконцентрированы на небольшом участке одной из хромосом. Эта часть хромосомы в свое время подверглась инверсии, поэтому при скрещивании она не рекомбинирует с гомологичными участками близкородственных видов. На инвертированном участке собраны гены окраски оперения туловища, гены зрительного восприятия и гены гормональной регуляции поведения — этого оказалось достаточно для формирования и поддержания видовой индивидуальности.
...
Таким образом, всего одна хромосомная инверсия способна обеспечить появление нового вида. Для этого не потребовалось приспосабливаться к новым, измененным условиям, не потребовалось никаких экологических нюансов, никаких внешних барьеров. Потребовалась генетическая случайность, которая, тем не менее, привела к обособлению маленького участка хромосомы. На этом островке видообразования быстро накопились различия, и сформировался отдельный вид. Оказалось важно, что на островок попали гены, регулирующие и фенотипические различия, и их восприятие, и поведенческие реакции ворон. Два последних фактора обуславливают ассортативность скрещивания.
А ларчик просто открывался...

Довелось мне держать в руках чёрную ворону, влезшую в ловушку на территории АП Домодедово. Так и не знаю, была ли это настоящая чёрная или чёрная модификация серой.

Схема эксперимента. Из единственной предковой гаплоидной клетки (DivAnc) получили 432 линии, которые развивались в одинаковых условиях, но при разной численности популяции в течение 240 поколений (фаза диверсификации, Diversification). Из этих линий были отобраны 64 «основателя» (Founder). От каждого основателя получили по 10 подопытных линий, каждая из которых еще 500 поколений приспосабливалась к тем же условиям при одинаковой (высокой) численности популяции (фаза адаптации, Adaptation). Оттенками зеленого цвета показана приспособленность (чем темнее, тем выше).

Зеленая пеночка — «несовершенный» кольцевой вид со сложной историей


преграды, причем крайние, наиболее сильно разошедшиеся формы, встретившись по другую сторону преграды, уже не могут скрещиваться, хотя всё еще соединены непрерывным рядом взаимно совместимых разновидностей. Зеленая пеночка Phylloscopus trochiloides считается хорошим примером кольцевого вида. Детальный генетический анализ 95 птиц из 22 районов подтвердил существование вокруг Тибетского нагорья кольца постепенно переходящих друг в друга форм с единственным резким переходом в северной части кольца, где встретились два наиболее сильно разошедшихся подвида, viridanus и plumbeitarsus. Однако история формирования кольцевого ареала оказалась более сложной, чем предполагала классическая схема. Поток генов вдоль кольца прерывался как минимум однажды в его юго-западной части, а подвиды viridanus и plumbeitarsus, как выяснилось, все-таки иногда скрещиваются, несмотря на мощные поведенческие изолирующие механизмы и пониженную приспособленность гибридов.

Кольцевые виды (ring species) интересуют биологов как наглядные примеры незавершенного видообразования, позволяющие последовательно проследить все этапы этого процесса.

Приятно было прочитать про зелёную пеночку, как про нечто хорошо знакомое. Но вот что: во времена моего детства её, кажется не было в Московской области!

Тибетцы унаследовали от денисовских людей ген, спасающий от гипоксии

Ген EPAS1 — транскрипционный фактор, который включается при недостатке кислорода. Он регулирует давление в сосудах, развитие и работу сердечной мышцы. У тибетцев, как выяснилось, работают специфические аллели этого гена, которые, помимо всего, увеличивают количество гемоглобина в крови. Это — адаптация к высокогорным условиям с пониженным количеством кислорода. Такие специфические «тибетские» аллели чрезвычайно редки: из всей мировой базы данных по геномам разных народов они встречены только у двух представителей китайских народностей. Но самое интересное, что эти же «тибетские» аллели найдены в ископаемом образце денисовского человека. Значит, тибетцы сохранили наследие денисовских людей, доставшееся им от потомства от смешанных пар. Генетики обсуждают эту находку на страницах журнала Nature.

Тема подчищена от флуда про крестовые походы, ловлю чертей, и школьные успехи пользователей. Комментарии и обсуждение Новостей науки и атеизма здесь

На пути к объяснению гомохиральности жизни: поляризованные электроны инициируют хирально-селективные реакции в газовой фазе


Хотя биологические молекулы могут существовать в виде двух зеркально симметричных конфигураций, жизнь использует только одну из этих возможностей. Происхождение этой гомохиральности всего живого неизвестно. Среди возможных объяснений особенно будоражит воображение гипотеза Вестера–Ульбрихта, согласно которой гомохиральность жизни является следствием пространственной несимметричности слабого взаимодействия элементарных частиц. Чисто теоретически такая связь возможна, но как именно она работает и достаточно ли она эффективна для реальных молекул в соответствующих условиях — вопросы исключительно спорные. Экспериментальные результаты, опубликованные недавно в журнале Physical Review Letters, доказывают реальность по крайней мере одного важного элемента этой гипотезы: медленные поляризованные электроны действительно способны инициировать хирально-селективные химические реакции в газовой фазе.

Кому нужны религиозные ритуалы — людям или паразитам?

Некоторые из религиозных ритуалов живут считаные дни и не выходят за границы узкого круга посвященных. Другие существуют столетия и даже тысячелетия, распространяясь среди миллионов людей. Но что если успешность тех или иных религиозных ритуалов определяют вовсе не люди?

Классическое объяснение распространенности религии и религиозных ритуалов дает теория мемов. Концепция и сам термин «мем» были предложены эволюционным биологом Ричардом Докинзом в книге «Эгоистичный ген». По аналогии с генами, это единицы культурной информации, которые, как и гены, способны мутировать (меняться), размножаться, а значит — эволюционировать. Успешные мемы, которые легко передаются и хорошо запоминаются, выживают, а остальные исчезают. Современные антропологи рассматривают религию как культурный мем, который распространяется через общение между людьми. Однако совсем недавно российские ученые Александр Панчин, Александр Тужиков и Юрий Панчин из Института проблем передачи информации (ИППИ) РАН опубликовали в журнале Biology Direct статью «Могут ли микробы вызывать пристрастие к религиозным ритуалам? Мидихлорианы: гипотеза биомемов», в которой выдвинули интересную гипотезу о том, что некоторые религиозные практики представляют собой биомемы, то есть проявления симбиоза между информационными мемами и биологическими организмами (чем-то это напоминает концепцию мидихлорианов из саги «Звездные войны»).
«Наша гипотеза, конечно, довольно спорна. Рецензенты статьи признают идею интересной, хотя и считают, что она, скорее всего, неверна. Но, с другой стороны, когда Маршал и Уоррен выдвинули свою гипотезу о том, что самой распространенной причиной язвы желудка является инфекция Helicobacter pylori, а не стресс или острая еда, как долгое время предполагалось, над ними просто смеялись. А потом оказалось, что они были правы, — говорит один из авторов работы, научный сотрудник сектора молекулярной эволюции ИППИ РАН Александр Панчин. — В истории науки существует целый ряд подобных примеров, в которых причинами некоторых состояний оказывались именно микробы, а не что-либо иное. Сейчас появляется все больше исследований о том, что микрофлора кишечника (микробиом) человека может влиять на его поведение. Предполагается, что некоторые микроорганизмы могут усиливать тревогу, депрессию и даже влиять на развитие болезни Альцгеймера. Так может быть, и причиной некоторых религиозных ритуалов тоже являются микроорганизмы?»

В природе встречается множество примеров паразитических организмов, способных управлять своими хозяевами и заставлять их выполнять бессмысленные и даже вредные (для хозяина) действия, способствующие распространению и размножению паразитов. Личинки плоского червя Dicrocoelium dendriticum заставляют инфицированных муравьев взбираться в ночное время на высокие травинки и закрепляться на верхушке. Это делает муравьев (и личинок паразита внутри) легкодоступными для крупного рогатого скота — конечных хозяев паразита, в которых он размножается. Паразитический червь Spinochordodes tellinii (известен также как «конский волос») направляет своего хозяина — кузнечика Meconema thalassinum — в воду, где взрослый паразит размножается, а хозяин, как правило, погибает.

Поведение хозяев также могут изменять некоторые грибы, вирусы, ракообразные, простейшие. Взять, например, вирус бешенства, который проникает в центральную нервную систему и вызывает приступы агрессии: бешеное животное кусает других животных и тем самым распространяет вирус. В 2013 году в журнале Ecology Letters была опубликована статья, в которой было показано, что рачки рода Artemia, инфицированные плоскими червями и микроспоридиями, намного чаще собираются в стаи. Эти стаи становятся заметными для птиц (например, фламинго), конечных хозяев паразита. В связи с этим возникает предположение, что паразиты могут способствовать социализации рачков, чтобы их активнее поедали. Но, наверное, самый известный пример такого рода — одноклеточное простейшее токсоплазма. Конечный хозяин этого паразита — кошки, а грызуны являются промежуточным хозяином. Грызуны, инфицированные токсоплазмой, проявляют бóльшую толерантность к кошачьим запахам и более склонны оставаться на открытой местности, где становятся легкой добычей для хищников, то есть токсоплазма помогает грызуну стать обедом для кошки. Токсоплазма влияет и на поведение человека, хотя и не с такими фатальными последствиями. Примерно треть населения Земли инфицированы токсоплазмой, такие люди чаще попадают в автомобильные аварии, имеют измененное восприятие запаха кошачьей мочи, чаще страдают от шизофрении и депрессии.

Ритуальные поцелуи
Когда изучают влияние паразитов на животных, особенный интерес представляет поведение зараженных особей, которое способствует распространению паразитов и не помогает выживанию или размножению хозяев. Ученые из ИППИ РАН обратили внимание на некоторые религиозные ритуалы. В большинстве распространенных религий существуют ритуалы, потенциально способствующие передаче инфекций: обрезание, причастие, ритуал «перекатывания» в индуизме, ритуальные омовения в исламе, а также ритуальное паломничество в Мекку. «Святые источники» и «святая вода» нередко насыщены микроорганизмами, в том числе патогенными. Кроме того, священные реликвии, которые в ходе религиозных церемоний целует множество людей, становятся средством передачи и распространения микроорганизмов. Христиане целуют кресты, иконы и обложки Библии, мусульмане — Черный Камень Каабы, а иудеи — Стену Плача. Таким образом, некоторые религиозные ритуалы могут способствовать распространению микробов и не несут очевидной пользы для верующих, которые их исполняют. То есть эти ритуалы полезны микробам, а не людям.

«В 2012 году в журнале Behavioral and Brain Sciences была опубликована статья, где показана связь между религиозностью и паразитическим стрессом в человеческих популяциях: чем больше паразитов, тем в среднем выше религиозность, — говорит Александр Панчин. — Мы предлагаем биологическое объяснение этому социальному феномену, что может пролить свет на происхождение и причины распространенности некоторых странных религиозных практик. Хотя, конечно же, наша гипотеза не пытается дать объяснение существованию религии, но лишь существованию некоторых религиозных ритуалов, способствующих распространению инфекций».

По словам авторов работы, проверка данной гипотезы не слишком отличается от проверки любой другой о роли того или иного микроорганизма в появлении какого-либо заболевания или симптома. Разница лишь в том, что нужно сначала обнаружить этот потенциальный микроорганизм. Искать его можно с использованием методов чтения ДНК нового поколения, путем сравнения разнообразия микроорганизмов у людей, добровольно выполняющих и не выполняющих конкретные религиозные ритуалы. Подобные исследования, называемые методами сравнительной метагеномики, сейчас применяются все шире.

Как люди населяют Землю, так и человек населен микроорганизмами, которых примерно в десять раз больше, чем его собственных клеток — 1014−1015. Основная часть живет в пищеварительном тракте и носоглотке (около 75%), в мочеполовой системе (2−3% у мужчин и до 9−12% у женщин) и на кожных покровах.

Фото
Дэн Граур, профессор биоинформатики и молекулярной эволюции отделения биологии и биохимии Хьюстонского университета: «Предыдущие объяснения некоторых религиозных ритуалов использовали мемы или генетические особенности, которые поддерживались естественным отбором (мое любимое объяснение приведено в статье 1973 года «Эволюционные преимущества быть глупым» в журнале Perspectives in biology and medicine). Гипотеза, выдвинутая авторами, нова в том, что предлагает биологическое объяснение социальному феномену и базируется на уже имеющихся фактах и аналогиях, основанных на научной документации».

Фото
Евгений Кунин, ведущий научный сотрудник Национального центра биотехнологической информации Национальной медицинской библиотеки Национальных институтов здравоохранения США: «Авторы статьи представили поразительную гипотезу, что взаимодействия между человеком и микробиомом вносят существенный вклад в религиозное поведение. Эта идея интересна, и существенная часть статьи весьма увлекательна.

Тем не менее в первоначальном варианте статьи были существенные слабые места, так что, по моему мнению, эта идея является необоснованной спекуляцией, а не легитимной научной гипотезой. После доработки она выглядит лучше, но я по-прежнему считаю, что специфическая связь между микробиомом человека и религиозным поведением в лучшем случае незначительна. Тем не менее авторы правы в том, что происхождение и выживание подобного рода обычаев требует объяснения, которое, возможно, должно выйти за пределы мемов».

https://www.popmech.ru/science/45849-komu-n...parazitam/#full

Созданы рибозимы, синтезирующие зеркальные копии самих себя

Американские ученые еще на шаг приблизились к созданию саморазмножающихся комплексов молекул РНК, подобных тем, с которых могла начаться земная жизнь. Методом искусственной эволюции получены рибозимы, катализирующие матричный синтез молекул РНК противоположной хиральности: «правые» РНК катализируют репликацию «левых» и наоборот. Новые рибозимы умеют синтезировать в том числе и собственные зеркальные копии, которые, в свою очередь, катализируют репликацию исходных рибозимов. Исследование показало возможный путь решения двух проблем, стоящих перед теорией мира РНК: проблемы хирального ингибирования (в отличие от полученных ранее рибозимов — РНК-полимераз, работа новых рибозимов не тормозится в присутствии нуклеотидов противоположной хиральности) и проблемы зависимости от матрицы. Левые и правые нити РНК не образуют друг с другом уотсон-криковских связей, поэтому эффективность работы новых рибозимов практически не зависит от последовательности нуклеотидов в реплицируемой матрице.

Флуд почищен. Для обсуждения существует отдельная тема.

Как это похоже на некоторых христиан...

Нигерия: атеиста записали в сумасшедшие
25.06.2014

Жителя Нигерии Мубарака Балу власти штата Кано отправили в психиатрическую больницу. Поводом для госпитализации послужило то, что 29-летний молодой человек заявил, что он не верит в Бога. Направление его в больницу чиновники назвали "актом милосердия".Ранее мусульманские родственники Мубарака, считающие, что "нормальный" человек в Аллаха не верить не может, пытались насильно лечить его лекарствами, хотя у молодого человека имелась справка от врача, что он здоров, сообщает BBC.

ссылка

Коллективисты и жулики приходят к соглашению — так формируется сложный жизненный цикл

Ученые из Новой Зеландии в течение пяти лет вели эволюционный эксперимент, моделируя отбор коллективов клеток. В этих клеточных коллективах должны были сформироваться две группы клеток — соматические и генеративные. И те, и другие должны были функционировать не столько эгоистически, сколько на благо всего коллектива. Оказалось, что такое возможно. При этом клетки, которые раньше были обманщиками и пользовались плодами коллективных вложений, затем превратились в клетки, выполняющие функцию размножения всего коллектива. Чтобы это произошло, потребовались сопряженные мутации «гена коллективизма» и «гена эгоизма».



Эта работа будет еще активно обсуждаться биологами и эволюционистами (и действительно, есть что обсудить). В ней тесно связаны частные и общие биологические вопросы: число генов, необходимых для выработки адаптации, и сущность экологической ниши; поведение генетических мутаторов и противостояние между соматическими и генеративными клетками. Но также в ней заключен и некий философский подтекст: получается, что, по крайней мере на уровне клеток, важно видеть в разнообразнейших членах общества потенциальных помощников: даже прирученные жулики могут действовать эффективно на благо всего коллектива.

У шимпанзе, как и у людей, число мутаций у потомства зависит от возраста отца

Анализ геномов девяти шимпанзе, представляющих три поколения одной семьи, показал, что средний темп мутирования у ближайших родичей человека примерно такой же, как у нас: около 1,2×10–8 на нуклеотид за поколение, что соответствует примерно 70 новым мутациям у каждого детеныша. Как и у людей, количество новых мутаций у потомства не зависит от возраста матери, но сильно зависит от возраста отца в момент зачатия: каждый лишний год, прожитый отцом, прибавляет его потомкам в среднем по три мутации (у человека — по две). Это различие, скорее всего, связано с более интенсивным производством сперматозоидов у шимпанзе, у которых самки спариваются со многими самцами подряд, что порождает «спермовые войны».

Скорость мутагенеза — один из ключевых показателей, определяющих динамику эволюционных изменений. До недавних пор эту величину вычисляли по косвенным признакам: например, сопоставляли время появления групп, оцененное по палеонтологическим данным, с уровнем различий между их геномами (см. Молекулярные часы). В последние годы благодаря развитию новых мощных методов секвенирования геномов (см. DNA sequencing: Next-generation methods) появилась возможность измерять темп мутагенеза напрямую, сравнивая геномы родителей и их потомков.

"Владимир Путин подарил патриарху Кириллу 2 миллиарда рублей

Президент России Владимир Путин сделал воистину царский подарок главе Русской Православной церкви патриарху Кириллу (Гундяеву). Его структура получает из государственного бюджета 2 миллиарда рублей на строительство "духовно-просветительских центров" во исполнение программы "Укрепление единства российской нации". РПЦ уже получила 958 миллионов, а остальное поступит в ближайшее время. Дорогих россиян, из карманов которых вытащены деньги, естественно, спросить забыли" (с) АПН-Северо-Запад

(Welldy @ 28.11.2014 - время: 19:14)
"Владимир Путин подарил патриарху Кириллу 2 миллиарда рублей
Воистину "гонимые"...

Микрочипом по мозгу

В Краснодарском крае рыбак нашел камень возрастом в четверть миллиарда лет, а в нем — самый настоящий микрочип.

Новость подхватили СМИ, в том числе и федерального уровня, а цитируемые ими анонимные специалисты, исследовав находку, пришли к логичному выводу, что разумная жизнь и высокие технологии на Земле существуют по меньшей мере с палеозойской эры. Всуе были помянуты антикитерский механизм, планета Нибиру и прочие плоды сумеречного сознания псевдоученых. Загадочный объект — это всего-навсего фрагмент стебля ископаемой морской лилии, самого обычного морского обитателя, вполне благополучно дожившего до наших дней.

Вообще, благодаря причудливой форме — цилиндру с поперечным радиальным рисунком и спиральной полостью внутри — стебли морских лилий часто фигурируют в прессе под видом таинственных артефактов глубокой древности. В зависимости от фантазии журналистов разные издания видят в них то шестеренки загадочных механизмов, то болты с гайками, а то и сразу червячную передачу. Но даже студент горного техникума, не говоря об обычном геологе, никогда не спутает эти окаменелости с настоящими произведениями человеческих (или нечеловеческих) рук.

По материалам ленты.ру

_

Эффективное групповое поведение обеспечивается простейшими рефлексами индивидов


Швейцарские биологи обнаружили, что реакция избегания неприятного запаха у дрозофил сильнее проявляется в группах, чем у одиночных насекомых. Даже мухи-мутанты, лишенные обоняния, уходят от неприятного запаха, если находятся в коллективе обычных мух. Как выяснилось, ключевую роль в формировании специфического группового поведения играют легкие прикосновения мух друг к другу, воспринимаемые органами осязания — механосенсорными сенсиллами. Исследование показало, как «эмерджентное» (свойственное системе в целом, но не ее элементам) коллективное поведение возникает у несоциальных животных на основе простейших поведенческих реакций и взаимодействий между индивидами.

...

Данное исследование, как и многие другие, показывает продуктивность «редукционистского» подхода к исследованию сложных систем. Свойства системы не сводятся к свойствам ее элементов, только если рассматривать элементы изолированно. Если же в число учитываемых свойств элементов включить особенности их взаимодействия друг с другом, то очень даже сводятся. И при этом нередко выясняется, что сложные и загадочные с виду системные характеристики «высокого уровня» объясняются очень простыми правилами взаимодействия компонентов системы. В данном случае странное и неожиданное на первый взгляд различие между индивидуальным и коллективным поведением мух (причем различие, скорее всего, полезное для мушиных коллективов) полностью объясняется таким пустяком, как автоматическая двигательная реакция насекомых на слабое прикосновение.