Метка: биология

Когда позвоночные стали выбираться на сушу, их плавники превратились в лапы, а лучи плавников — в пальцы. У первых тетрапод (наземных позвоночных с четырьмя конечностями) пальцев было много, но затем их стало пять, и с тех пор пятипалость свойственна всем наземным позвоночным. Причина этого феномена до недавнего времени оставалась загадкой, которую, возможно, разгадали специалисты Монреальского института клинических исследований, Монреальского университета и Университета Макгилла (Канада) под руководством д-ра Мари Кмита (Marie Kmita). По мнению ученых, пятипалость возникла в результате изменения регуляции гена Hoxa11 в эмбриональных зачатках конечностей.

Бабушка всегда заставляла меня мыть руки после того, как я трогал деньги. Она была права: первые опасения, что бумажные деньги могут служить переносчиками патогенов, появились более ста лет назад [Schaarschmidt 1884], а первое систематическое исследование — чуть менее пятидесяти [Abrams 1972], когда мне было девять лет. (Не думаю, впрочем, что бабушка была знакома с этими публикациями, — скорее, ею двигал простой здравый смысл и, возможно, влияние дедушки-хирурга.) Ранние работы опирались на классические микробиологические подходы и могли оценить распространенность только культивируемых бактерий. Сразу стало ясно, — впрочем, как и ожидалось, — что на монетах бактерий меньше (13%), чем на бумажных деньгах (42%). Это подтвердилось в Камеруне, где бактерии были найдены на 97% банкнот и 88% монет, и в Польше: 80–90% и 65% соответственно.

Множество важных научных открытий подарил миру ХХ век, в том числе в области биологии и генетики. И одним из таких открытий является обнаружение мобильных генетических элементов. Трудно представить, что существование подвижных элементов в геноме всего несколько десятилетий назад казалось настоящей фантастикой. Точку в этом вопросе, положившую конец всем сомнениям, поставила группа советских ученых, которые первыми обнаружили в 1976 году мобильные элементы в геноме дрозофилы. Одним из них был замечательный ученый Евгений Витальевич Ананьев.

Сотни миллионов людей во всем мире треплет лихорадка, и справиться с ней пока не удается. От вирусов денге, Зика и чикунгунья лекарств нет. Специалисты пытались бороться с переносчиками инфекции — комарами желтолихорадочными Aedes aegypti, осушая водоемы, где живут их личинки, но тоже безрезультатно. Комары продолжают докучать, а список передаваемых ими заболеваний непрерывно пополняется. Может быть, проблему удастся решить, если использовать этих кровососов против них самих? В настоящее время специалисты активно разрабатывают эту идею в двух направлениях…

8 апреля 2017 года в Сахаровском центре (Москва) состоялось празднование 9-летия газеты «Троицкий вариант — Наука». Представляем стенограммы выступлений и видеозаписи.

Звенигородская биостанция МГУ и карьер Сима — ботанический и зоологический государственный природный заказник регионального значения, фактически единственный в ближнем Подмосковье. Он создан на террасах древней долины Москвы-реки и водораздельном плато с выровненным рельефом, которое в юго-восточной части прорезается оврагом. С 1999 года на Звенигородской биологической станции изучают птиц и проводят мониторинг орнитофауны методом отлова и кольцевания. Он подразумевает исследование видового разнообразия и численности птиц на изучаемой территории и долговременное отслеживание их изменений. Метод хорошо контролирует состояние и численность прежде всего мелких воробьиных птиц размером от королька до дрозда, а также представителей отряда дятлообразных.

Случалось ли вам объедаться каким-нибудь определенным блюдом? Вы всегда его хотите, готовы потратить кучу времени и сил, чтобы этот продукт достать, а его потребление захватывает вас настолько, что от этого страдает ваша профессиональная и общественная деятельность? Вы знаете, что этот продукт вреден, но всё равно его едите, и вам нужно съедать всё больше, чтобы добиться желаемого эффекта? Появляются ли у вас симптомы отмены при невозможности вкушать любимое лакомство? Если вы ответили утвердительно хотя бы на три вопроса, у вас пищевая зависимость. Она имеет много общего с другими зависимостями, в том числе утрату контроля над потреблением, невозможность остановиться, несмотря на желание это сделать, и потребность постоянно повышать дозу. Когда человек ест продукты, от которых зависим, у него активизируются те же области мозга, что и при других аддиктивных расстройствах (полосатое тело и медиальная орбитофронтальная кора).

Убийство — событие чрезвычайное. Мало кто из животных убивает сородичей — за исключением человека, конечно. Больше всего подобных случаев описано для шимпанзе, самого изученного вида обезьян, но и среди них убийства происходят редко.У исследователей есть две основные гипотезы о причинах этих убийств. Согласно одной, это следствие естественной агрессивности шимпанзе, способствующей успеху в борьбе за положение в группе, еду и самок. Согласно другой гипотезе, подобное поведение — результат влияния человека, разрушающего среду обитания обезьян и создающего условия, в которых естественная конкуренция достигает аномально высокого уровня и приводит к убийству. Пока ученые не пришли к единому мнению, какая из гипотез верна, поскольку фактического материала у них мало, а обстоятельства не всегда позволяют разделить естественные и антропогенные факторы. Примером может служить убийство шимпанзе в Фонголи, наделавшее недавно много шума в средствах массовой информации.

Премия Дмитрия Зимина «Просветитель» и Мультимедиа Арт Музей (Москва) запускают новый цикл научно-популярных лекций с участием номинантов, финалистов и лауреатов премии сезона 2016 года. Тематика лекций разнообразна: польза от биотехнологий в современной жизни, история возникновения храмов, поведение животных, роль экономических институтов, тайны Африканского континента, эмоциональный мир человека прошлого. Стоимость единого билета (посещение музея и лекции) составляет 500 руб. Купить билет в музей заранее можно на сайте МАММ, выбрав нужную лекцию в разделе «События».

К вечеру второго дня мы прибываем в Кейптаун. Для обычных туристов этот город начинается со знаменитого порта. Мы же посвящаем первый день поездке на мыс Доброй Надежды; по пути заезжаем посмотреть на колонию очковых пингвинов. А во второй день отправляемся в Кирстенбош — огромный ботанический сад у подножья знаменитой Столовой горы, очерчивающей контур мегаполиса. В саду можно найти более 7 тыс. видов цветковых растений. Среди них огромное количество — эндемики, т. е. растения, которые в естественных условиях можно найти только на данной территории. Местные жители относятся к их разнообразию как к национальному достоянию страны.

Мера приспособленности животного, его успеха — плодовитость. И мы ожидаем, что в сезон размножения животные все силы отдадут на выбор и завоевание полового партнера или партнеров. Научная литература переполнена сообщениями о том, как разные звери и птицы справляются с этой ответственной задачей. Однако наряду с этим ученые наблюдают и случаи нерационального полового поведения, в том числе репродуктивной интерференции, при которой самцы пытаются спариться с особью другого вида.

1516 год. В Цюрихе, который известен теперь как респектабельный город миллионеров (а тогда он был важнейшим центром Реформации), рождается человек, которому суждено стать одним из самых именитых интеллектуалов своего времени, — Конрад Геснер (Conrad Gesner, 1516—1565). Потеряв отца в возрасте 15 лет, Конрад попадает на воспитание к своему дяде и уже в это время начинает интересоваться ботаникой и словесностью, каковая была настоящей основой движения интеллектуалов всей эпохи…

Сон необходим всем животным. Спят и птички в саду, и рыбки в пруду, и мышка за печкой. Именно мыши стали героями эксперимента, проведенного специалистами Цукубского университета (Япония) при участии японских и американских исследователей из других научных центров. Работой руководили Хиромаса Фунато и Масаси Янагисава. Исследователей интересовали молекулярные и клеточные механизмы, регулирующие состояния сна и бодрствования. Потребности во сне у разных людей (и животных) разные: кому-то достаточно немногих часов, другие спят по полдня. И у этих различий должна быть генетическая основа.

Как мы знаем из одного шедевра детской литературы, в Африку детям гулять категорически не рекомендуется… И взрослых там тоже есть, чем напугать. «Не страшно ли ехать в Южную Африку?» — задавали мне вопрос перед поездкой. Что отвечать на него, я не знаю: если мне и было страшно, то страшно интересно. Отматываю полгода назад. 2 сентября 2016 года. Утро бодрит; сегодня мы отправляемся из Йоханнесбурга в ботаническую экспедицию на юго-запад Южно-Африканской республики, в Западно-Капскую провинцию и ее главный город Кейптаун. Наша цель — собрать растения из семейства протейные (Proteáceae)…

Станислав Константинович Смирнов — российский математик, лауреат Филдсовской премии (2010), профессор Женевского университета, научный руководитель Лаборатории Чебышева СПбГУ, член попечительского совета Сколковского института науки и технологий (Сколтеха). Закончил математико-механический факультет СПбГУ (1992) и аспирантуру Калифорнийского технологического института (США). Работал в Принстоне (Институт передовых исследований), Бонне (Институт математики Макса Планка), в Йельском университете и Королевском технологическом институте в Стокгольме. С 2012 года входил в состав Общественного совета при Минобрнауки РФ.

«Эволюция биосферы, или Краткий курс переустройства Земли от бактерий до Трампа и Путина», «Анатомия архитектуры», «Зоопсихология для владельцев собак», «История этических учений», «Доказательная медицина и другие формы современной медицинской мифологии», «Антропогенез», «Первая доврачебная помощь», «Мастерская текста. Как создать захватывающую историю. Советы и практика», «Африка: языки и культура», «Биология морских млекопитающих».

Ежедневный путь на работу и обратно порой сказывается на здоровье серьезнее, чем сама трудовая деятельность. И проблема эта не вчера возникла, с ней сталкивались уже древние египтяне. К такому заключению пришла Энн Остин (Anne E. Austin), остеолог и египтолог Стэнфордского университета. Она изучает медицину и болезни людей античного мира и недавно опубликовала результаты исследований останков рабочих — резчиков и художников, украшавших гробницы в Долине Царей.

Мужские копулятивные органы принадлежат к числу самых разнообразных структур в царстве животных. Основная их функция заключается в том, чтобы повышать эффективность оплодотворения, вводя сперму в женские половые пути. С этой задачей отлично справилась бы и простая трубка, однако морфология пенисов чрезвычайно сложна и видоспецифична. Они бывают длинными и очень короткими, гладкими и колючими, одиночными и двойными. А у многих видов млекопитающих пенисы содержат кость, которая называется бакулюм (os penis). Эти косточки также отличаются чрезвычайным разнообразием размеров и форм. Причины этого разнообразия непонятны, нет и единого мнения о функциях бакулюма.

Что делает человека человеком? На этот вопрос разные люди отвечают по-разному. По мнению многих сравнительных психологов, одной из главных черт, отличающих нас от животных, можно считать теорию разума — способность представлять, какой информацией располагают другие люди, что они думают и как себя поведут. Долгое время специалисты полагали, что теория разума свойственна только людям, однако многолетние исследования показали, что некоторые ее элементы присущи и человекообразным обезьянам.

Пётр Старокадомский, канд. биол. наук, сотрудник Техасского университета в Далласе (США), рассказал ТрВ-Наука о Нобелевской премии по физиологии/ медицине 2016 года. Ее обладателем стал Ёсинори Осуми (Yoshinori Ohsumi) за «открытие механизмов аутофагии». Беседовала Наталия Демина.

Зарянка (Erithacus rubecula) — одна из самых распространенных птиц в наших лесах и парках. Птица немногим меньше воробья: длина тела — 12,5–14 см, длина крыла — 67–77 мм, масса тела — 13–20 г. Окраска у зарянки очень яркая и запоминающаяся — ее малиновая грудка обычно хорошо заметна, особенно на солнце. Спина оливково-бурая, иногда с сероватым оттенком. Надхвостье с легким красновато-бурым оттенком. Лоб, уздечка, щеки, подбородок, горло и грудь желтовато-рыжие (оранжевые). Брюшная сторона белая, бока и подхвостье бурые, подкрылья сероватые. Маховые и рулевые перья темно-бурые. Клюв бурый. Ноги могут быть от светлого до чисто черного цвета.

Африканские слоны — заложники своих драгоценных бивней, из-за них множество животных погибает от рук браконьеров. В 1989 году международная торговля слоновой костью была запрещена, но слонов продолжают убивать. В 2008 году браконьерство достигло беспрецедентного уровня, превышающего скорость роста популяции слонов. С 2010 по 2012 год браконьеры убили не менее 100 тыс. африканских слонов. Виной тому стремительно растущий спрос на слоновую кость, особенно в Китае и других азиатских странах.

Помнится, когда я был студентом первого курса, весьма уважаемый нами (до сих пор) преподаватель физики без тени сомнения внушал нам, что такой предмет, как экология, наукой являться не может, поскольку не порождает принципиально нового знания. Надо сказать, с ним было весьма трудно не согласиться. Ведь та метаморфоза, которая, к несчастью, произошла с этим многострадальным названием, к настоящему времени привела к полной неразберихе и смешению самых разных понятий…

В каждом из нас живет множество бактерий и вирусов — во рту, на коже, в кишечнике. Они помогают переваривать пищу и усваивать лекарства, влияют на нашу гормональную и иммунную системы и более того — даже на мозг! Всё это сообщество микроорганизмов ученые назвали микробиомом. Джон Тёрни рассказывает о самых последних исследованиях микробиома, о его возникновении, росте и роли в развитии самых разных болезней (аллергии, диабета, желудочно-кишечных расстройств, рака и шизофрении).

Не только люди стремятся к богатству и комфорту. Биологи отмечают, что в городских районах, населенных состоятельными гражданами, разнообразие растений, птиц, летучих мышей и ящериц выше, чем в кварталах, где живут люди с меньшим достатком (учитывается чистый доход и расходы на образование и недвижимость). Этот феномен исследователи назвали эффектом роскоши, “luxury effect”.

Животные умеют многое. Например, бутылконосые дельфины Tursiops sp., обитающие в Акульем заливе у берегов Австралии, отламывают куски губок и скребут ими по дну, вспугивая рыбу, которая затаилась в песке или между камней. С помощью эхолокации ее обнаружить нельзя, а выгнать из укрытия можно. Губкой скрести удобнее, она защищает рострум дельфина от повреждений. Эта методика охоты очень эффективна, но она не врожденная, ей нужно учиться.

Отвечая на основной вопрос номера — какой бы я хотел видеть школу, — я бы ответил: «соответствующей научной картине мира». И это относится и к среднему, и к высшему образованию. Учебная литература для вузов, техникумов, лицеев и гимназий набита устаревшими сведениями, в одном из выпусков ТрВ-Наука мы разбирали это на примере школьных учебников биологии. Неудивительно, что люди потом воспринимают как должное заявления о «100 витаминах», необходимых нашему организму, или действенности неких альтернативно-медицинских диагностических и терапевтических методик.

Стрекозы — одни из самых древних насекомых: их предки появились на нашей планете около 350 млн лет назад, и за многомиллионолетнюю историю стрекозы практически не изменились. Но, даже не приобретя значительных усовершенствований в ходе эволюции, стрекоза представляет собой удивительное насекомое, практически идеального хищника. Считается, что именно стрекозы стали первыми животными, освоившими воздушное пространство.

Большой медоуказчик (Indicator indicator), сравнительно некрупная африканская птица, давно является объектом внимания исследователей со всего мира. Недавно опубликованное исследование ученых из Кембриджского университета и Южной Африки иллюстрирует интересное явление — взаимовыгодное партнерство между медоуказчиковыми птицами и людьми.

Черепаха — символ неспешности, защищенности и устойчивости, недаром в некоторых космогонических системах она держит на себе Землю, нередко даже со слонами. Все эти черты черепаха обрела благодаря костяному панцирю, удивительной структуре, не имеющей аналогов в современном животном мире. Вопрос о его происхождении не дает ученым покоя почти два века.

Травоядные животные должны много есть, но их самих, мясистых и сочных, не оставляют вниманием хищники. Трудно одновременно мирно пастись и проявлять бдительность. Разные животные решают эту проблему по-своему. Крупные копытные саванн объединяются в стада. В группе у каждой особи больше шансов остаться в живых, особенно если эта группа состоит из нескольких видов, потому что у каждого свои способы обнаружения хищника, вместе они дополняют друг друга и оттого менее уязвимы.

Рекорд продолжительности жизни принадлежит глубоководной губке вида Monorhaphis сhuni — она существует на свете более 11 тыс. лет. К такому выводу пришли американские ученые в статье, опубликованной в журнале Aging Research Reviews.

Вопрос о том, почему вымерли мамонты, неизменно вызывает интерес как у научного сообщества, так и у широкой публики. Возможно, это связано с тем, что на него нет и, скорее всего, не может быть однозначного ответа. То есть ответ есть, но он распадается на несколько «подответов», и какой вес придать каждому из этих частных решений — остается неясным. В определении этого «веса» и состоит, собственно, главная трудность ответа на этот вопрос.

Ни одно животное не избегнет единоборства (за место, лидерство, пищу, полового партнера). И, будь это жестокая драка или безмолвная «игра в гляделки», ее участникам всякий раз приходится решать, побороться еще или сдаться. Исследователи агрессивного поведения полагают, что животные принимают решение в зависимости от состояния соперника и затрат энергии, необходимых для победы. Но есть, оказывается, еще один критерий: животные могут оценивать эффективность собственных действий, причем даже в том случае, когда противник на них видимым образом не реагирует.

Важнейший нюанс восприятия молекулярной биологии в отечественных реалиях: ее традиционно слабо преподают, особенно в сравнении с «классическим» физматом, в школах и вузах России. Кроме того, в нашей стране очень слабо развита био- и фарминдустрия — и в отсутствие индустриального, промышленного «заказа» не сложилось никаких типовых подходов к базовому образованию в этих областях. В итоге эта сфера малопонятна для молодежи, даже искренне мотивированной на «поиск себя» и на погружение в новые области знаний.

В самом конце июня больше сотни нобелевских лауреатов подписали письмо, в котором призвали «Гринпис» не бороться с ГМО (активисты почему-то особо яростно нападают на «золотой рис», обогащенный витамином А). Новость широко освещалась в СМИ: такая толпа нобелиатов собирается в одном месте впервые. Беда в том, что инициатива совершенно бесполезна…

Бородатая агама Pogona vitticeps, снискавшая в последние годы любовь террариумистов, известна тем, что пол ящерицы зависит от температуры, при которой развивалось яйцо. У бородатой агамы, как и у большинства чешуйчатых рептилий, есть пара гетероморфных половых хромосом: ZZ у самцов и ZW у самок, они определяют пол ящериц при широком диапазоне температур. Однако если песок, в котором лежат яйца, прогревается выше 32 ºС, у мужских эмбрионов происходит реверсия пола. Из них развиваются плодовитые самки с мужским набором хромосом.

О борьбе с вирусами иммунодефицита и СПИДа, о разнице между американской и российской наукой и о легендарном гельфандовском биологическом семинаре мы поговорили с Леонидом Марголисом — докт. биол. наук, зав. отделом межклеточного взаимодействия Национальных институтов здоровья США, профессором факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ им. Ломоносова. Вопросы задавал Алексей Огнёв.

Согласно оценкам Австралийской академии наук, результаты прогресса в физических, математических и биологических науках за последние 20–30 лет принесли в экономику более 330 млрд долл. и способствовали созданию почти 1,2 млн рабочих мест, или 10% трудовой занятости в Австралии.

На прошлой неделе в журнале Nature были опубликованы результаты двух независимых исследований. Согласно одному из них, темная разновидность березовой пяденицы возникла благодаря мутации в некодирующей части гена cortex. Результаты второго исследования показывают, что варианты этого гена определяет окраску крыльев у многих других видов бабочек, что косвенно подтверждает правильность первой работы.

Ключевое положение полового отбора заключается в том, что особи одного пола конкурируют между собой за возможность оставить потомство. Половой отбор привел к образованию таких характерных самцовых признаков, как рога, гребни, челюсти, хвосты и шпоры, яркие перья и кожные складки.

Нам показалось, что в этом номере газеты, где обсуждаются проблемы популяризации и коммуникации в науке, было бы весьма уместно дать слово одному из самых старых и известных научно-популярных изданий. На вопросы ТрВ-Наука ответила зам. главного редактора журнала «Химия и жизнь» писатель-фантаст Елена Клещенко.

Инстинкт продолжения рода в человеке все-таки заложен, как и в любом примате. Женщины (и обезьяны) могут забеременеть только во время овуляции или за несколько дней до ее наступления, следовательно, именно на этой стадии они должны привлекать партнера, такова биологическая целесообразность. Но если у приматов всё грубо и зримо, и признаки овуляции настолько заметны, что самцу не составляет труда выбрать самку, у женщин таких явных признаков фертильного периода нет. Это обстоятельство породило различные гипотезы о природе скрытой овуляции.

Каково это — быть последним представителем своего рода? В голову, конечно же, приходит образ героя романа Фенимора Купера. Но мало кто знает, что трагедия, подобная той, литературной, происходит на нашей планете сегодня… На фото — Судан, последний представитель подвида северного белого носорога. Уже больше года он «последний из могикан».

Когда я согласился пойти на передачу «Время покажет» на Первом канале (Россия), я не испытывал иллюзий, что из этого выйдет особый толк. Я надеялся, что пару слов за здравый смысл скажу и будет от этого небольшая общественная польза. Немного пожертвовать своим психическим здоровьем ради благих целей просвещения я был готов. Но на самой передаче сделать это оказалось невозможным.

Недавно в пространстве Интернета разгорелась дискуссия вокруг книги Аси Казанцевой «Как мозг заставляет нас делать глупости» (2013). Внимание неравнодушных читателей и читательниц, комментаторок и комментаторов привлек следующий отрывок: «Но одно можно сказать с уверенностью: если проституция существует во всех человеческих сообществах во все времена, значит, ее нельзя назвать абсолютно противоестественной…»

На биостанции проходила Школа по зимней экологии (International Winter Ecological School), организованная Московским университетом для англоязычных студентов. Школа задумывалась как первый пробный шар магистерской программы по экологии для иностранцев, пока находящейся в стадии разработки.

Во время путешествия на корабле «Бигль» на атлантическом побережье Аргентины Чарлз Дарвин собирал кости гигантских ископаемых млекопитающих… В прошлом году благодаря анализу белковых последовательностей удалось определить таксономическое положение двух из них, макраухении и токсодона. Оказалось, что это родственные виды…

Все животные болеют. Их отношения с инфекцией складываются по-разному. С патогенами можно бороться или выработать к ним устойчивость, но всё это требует работы иммунной системы, то есть забирает энергию, которая могла бы пойти на другие физиологические действия, например на рост и размножение. А если болезнь сокращает жизнь, ущерб, наносимый этим виду, можно компенсировать опять-таки усиленным размножением в оставшиеся дни.

У каждого домашнего животного имеется дикий предок, от которого оно отличается в первую очередь повышенной социальностью, изменением работы эндокринной и метаболической систем и сроков размножения. Согласно классическим представлениям, домашние формы возникли в результате репродуктивной изоляции от диких родичей и целенаправленного отбора. Однако полное разделение между дикими и домашними популяциями произошло относительно поздно.

В стихотворении «Не у меня, не у тебя — у них…» разворачивается полновесная триада «грамматический термин» — «термин биологический» — «термин общекультурный» (весьма близкий к нетерминологическому пласту лексики). Присутствие естественнонаучной стихии оказалось, вообще говоря, не столь очевидным даже для «первого читателя»…