«Оружие» и «броня» в нетранзитивной биологической конкуренции: движение к междисциплинарной модели?

В ряде статей показано, что некоторые подводные виды, образующие колонии, находятся в нетранзитивных отношениях — конкурируют по принципу «камень, ножницы, бумага». Эти отношения известны в биологии достаточно давно. В данном случае интересно то, что исследователи не просто обнаруживают и описывают их (да, есть нетранзитивная конкуренция еще и здесь). Авторы продвигаются дальше — они выделяют и представляют «черты» каждого вида (traits of species) как «оружие» и «броню» в попарных взаимодействиях с «оружием» и «броней» у других видов, чего раньше, похоже, не делалось…

Происхождение жизни. От РНК‑мира к белкам

Сейчас будет редкое зрелище. Главный редактор (Борис Штерн) будет пытать своего зама (Михаила Гельфанда), причем главный редактор — в качестве студента, зам — в качестве профессора. Мы начинаем довольно большую серию интервью и статей с довольно простым месседжем: когда плохо вокруг тебя и тебе самому, иногда очень полезно вернуться к основам и освежить систему координат. Поэтому мы будем говорить о таких фундаментальных вещах, как происхождение жизни, ее ценность, Вселенная, экзопланеты, возможность колонизовать другие миры и так далее.

Вся наша жизнь — задачи по оптимизации

Разговор о новой теории, объединяющей теорию эволюции, теорию обучения и статистическую термодинамику, мы продолжаем с Михаилом Кацнельсоном, лауреатом премии Спинозы и Гамбургской премии по теоретической физике, профессором теории конденсированного состояния Университета Радбода (Неймеген, Нидерланды), членом Королевской академии наук и искусств Нидерландов и Европейской академии. Беседовала Наталия Демина.

Жизнь как многоуровневое обучение

В феврале 2022 года в PNAS вышли две концептуальные статьи о теории эволюции «К теории эволюции как многоуровнему обучению» и «Термодинамика эволюции и происхождение жизни». Их авторы — физики Виталий Ванчурин и Михаил Кацнельсон, а также биологи Юрий Вольф и Евгений Кунин. Предлагаем вниманию читателей беседу Наталии Деминой с вед. науч. сотр. Института здравоохранения США, членом Национальной академии наук США, членом Американской академии искусств и наук, иностранным членом РАН Евгением Куниным.

Александр Цетлин: «Биостанция — место, где ты сам можешь поставить себе задачу и сам ее решить»

Как полюбить червей и посвятить им карьеру, на какие задачи переключились специалисты по сравнительной анатомии, зачем нужны биостанции и как они формируют студентов? Об этом, а еще о нравах современных студентов и необходимых качествах начальника биостанции беседовали профессор Александр Цетлин, докт. биол. наук, директор Беломорской биологической станции МГУ, и Михаил Гельфанд. Материал подготовлен в рамках цикла «Разговоры за жизнь» в партнерстве со Сколтехом.

Александр Апт: «В биологии нет ничего сложнее взаимодействия паразита и хозяина»

Почему аллели генов, позволяющие развиться туберкулезной инфекции, не вычистились из ДНК человека? Какой сценарий кампании вакцинации от коронавируса был бы наилучшим и почему в России важно вести фундаментальные, а не только прикладные исследования? Об этом и многом другом Михаил Гельфанд поговорил с Александром Аптом, докт. биол. наук, зав. лабораторией иммуногенетики ЦНИИ туберкулеза.

Симпозиум морских чудовищ

Есть легенда о том, как однажды Александр Великий захотел спуститься в морские глубины. Стеклодувы сделали для него бочонок с прозрачными стенами из стекла. Царь вошел внутрь, закупорил крышку, бочку на цепях погрузили в пучины, и перед взором Александра развернулись диковины… Новая книга профессора Санкт-Петербургского университета Андрея Николаевича Островского «Эволюция морских суперхищников» — такой же стеклянный бочонок, благодаря которому читатель опускается в моря разных геологических эпох.

О чем бы я хотел поговорить с Дарвином

Удастся ли нам понять, как возникла жизнь? Нужно ли беспокоиться о том, кому (не) дают Нобелевскую премию? Какова роль метафор во взаимовлиянии лингвистики, физики и биологии? Почему научная работа бывает похожа на обливание кота пивом, а в лучших случаях — коней шампанским? Об этом и многих других проблемах биоинформатик Михаил Гельфанд побеседовал с эволюционистом Евгением Куниным в рамках нового проекта «Разговоры за жизнь».

Путь России в историческом контексте

Еще задолго до появления Руси на ее территории и к востоку от Урала обитали индоевропейцы, возможно, они (или их часть) происходила с южных территорий современной России. Среди окружающих народов индоевропейцы обладали достаточно продвинутыми технологиями, знали коневодство и колесный вид транспорта.

Между селенобелками и постмодернизмом

Российско-американская ассоциация ученых (RASA-America) в седьмой раз присудила премию имени Георгия Гамова. Она вручается представителям российской научной диаспоры. В этом году награду получили биохимик Вадим Гладышев (Гарвард) — «за исследования селенобелков и молекулярных механизмов старения, а также за вклад в развитие международного научного сотрудничества» — и филолог Марк Липовецкий (Колумбийский университет) — «за оригинальные исследования современной русской литературы, в частности постмодернизма, в широком культурном контексте».

Ценность научной истины: локальная история — 2

Разумеется, «критика» с последующими оргвыводами коснулась не только «сочувствующих», но и самих генетиков. Ученик Н. К. Кольцова, генетик А. С. Серебровский, возглавлявший кафедру генетики МГУ с самого момента ее образования в 1930 году из бывшей кольцовской кафедры экспериментальной зоологии, скончался за месяц до Августовской сессии. Исполняющим обязанности заведующего стал ученик А. С. Сереб­ровского Сос Исаакович Алиханян (1906–1985), которому предстояло принять главный удар…

Ценность научной истины: локальная история

Эта статья посвящена памяти тех, кто пострадал в 1948 году за признание научных результатов, противоречивших директивам партии и правительства. Множество биологов по всей стране были уволены и лишены возможности работать (как минимум по специальности, а то и вовсе) за «вейсманизм — менделизм — морганизм» и за непризнание основ «мичуринской биологии» и «творческого дарвинизма». Формальной основой для этих массовых увольнений послужил так называемый кафтановский список…

«Наш удивительный JBS»

Британский генетик и биохимик Джон Бёртон Сандерсон Холдейн (1892–1964) был ходячей энциклопедией и мастером эпатажа. Он известен своими работами по теории эволюции и происхождению жизни, однако был подкован в самых разнообразных темах, в диапазоне от античной философии до космологии. Публикуем очерк Виталия Мацарского, посвященный этому неординарному человеку.

Большой Охряст и птица Феникс

Наш главред Борис Штерн рассказал, над чем он работал в течение года в свободное от науки время.

Тропики за окном

Когда все невольно сидят по домам, самое время отворить хотя бы форточку в тропики, вы так не считаете? Теперь это можно сделать, не только не вставая с дивана, но даже не включая телевизор. Недавно издательство «Лаборатория знаний» опубликовало две книги Иры Семенюк, входящие в трилогию «В джунглях не только тигры». Хочется надеяться, что заключительную часть удастся опубликовать также в этом году.

Жужжим, сестрица, жужжим…

Книг по энтомологии выходит немного; популярных книг, в которых текста больше, чем картинок, — совсем мало. Поэтому я охотно принял предложение редакции ТрВ-Наука прочитать и высказать свое мнение о недавно изданной книге Тора Хэнсона «Жужжащие. Естественная история пчел».

О бедной монографии замолвите слово

Вот уже несколько недель научное сообщество пытается разобраться в хитросплетениях вычисления балла публикационной результативности, который будет положен в основу формирования государственного задания для научных учреждений. В этой заметке я остановлюсь на оценке такого вида научной продукции, как монография. Преобладает мнение, что монографии пишут только гуманитарии. Это не совсем так. Монографии — важнейшая часть научной продукции в традиционных областях биологии…

Ресентимент¹ и биология Владимира Фридмана

Эта статья представляет собой комментарий к идеям известного популяризатора науки В. С. Фридмана. Я в основном ссылаюсь на недавнее интервью «Марксизм и биология», но сходные мысли он пропагандирует и во многих других интервью, выступлениях и публицистических заметках. Высказываются подобные мысли и другими авторами, в том числе идеологически далекими от Фридмана.

Тройка по биологии

Нынче научно-популярных книг такое множество, что внимательно прочесть их едва ли возможно. Один из китов, на которых держится рынок научно-популярной литературы, — биология в самом широком смысле слова. За последние пару месяцев вышел десяток любопытных книг об этой области знания. Три интересны своим исполнением. Во время чтения кажется, что этим книгам чего-то не хватает. Они могли бы занять место на книжной полке рядом с Докинзом или Циммером. Но не заняли.

Роль невидимого большинства в глобальном потеплении

Как говорится, слона-то я и не приметил. Вернее, слонов заметить достаточно легко. Амебы — совсем другое дело, и неудивительно, что при обсуждении того, как изменение климата на планете влияет на животных, на ней обитающих, о микробах — бактериях, грибах, амебах и им подобных — практически не говорят. Но ведь микробы тоже влияют на климат, а климат — на них, и понимание происходящих с ними процессов очень важно для нас. На это указывает новая статья в Nature Reviews Microbiology, опубликованная за подписью 33 микробиологов.

Людмила Улицкая: «Моя фронда мне ничего не стоила»

Людмила Улицкая занималась наукой совсем недолго, поскольку уже через два года после начала ее работы в Институте общей генетики лабораторию, где трудилась молодой стажер Улицкая, разогнали за распространение самиздата. Однако сильнейшие впечатления о звездах советской генетики, которых ей довелось встретить в короткий «биологический» период своей жизни, навсегда остались не только в памяти писателя, но и в ее книгах. О Владимире Эфроимсоне и других советских биологах, об их воплощении в литературе Людмила Улицкая рассказала Ольге Орловой в программе «Гамбургский счет».

Конфликты как основа сложности

Интервью с Михаилом Кацнельсоном, лауреатом премии Спинозы и Гамбургской премии по теоретической физике, докт. физ.-мат. наук, профессором теории конденсированного состояния Университета Радбауда (Нидерланды), членом Королевской академии наук и искусств Нидерландов и Европейской академии. Беседовала Наталия Демина.

Лекции культурно-просветительского центра «АРХЭ»

Лекции проходят в здании Института физики, технологии и информационных систем МПГУ. Адрес: метро «Спортивная», ул. Малая Пироговская, дом 29/7, напротив Новодевичьего монастыря. «Научная Дача» — двухдневные интенсивные курсы на Звенигородской биологической станции МГУ им. М. В. Ломоносова.

Больше двух —
редко, но бывает

Говоря о половом размножении, мы по умолчанию подразумеваем существование двух полов. Самцы и самки, тычинки и пестики, крупные женские половые клетки и мелкие мужские. Вопрос в том, почему полов именно два. Внешние различия половых клеток могли возникнуть как препятствие для слияния гамет одного типа — близкородственное скрещивание вредно для популяции…

Ищем юных натуралистов, обожающих тискать шмелей и ужей

Летняя пора — отличное время для проведения биологической школы. Иннокентий Миронов, руководитель летней школы «Пилигрим», рассказал Наталии Деминой об истории создания и буднях своего проекта.

В бой идут одни старики

У социальных насекомых существует разделение труда: в колонии есть королева и бесплодные няньки, уборщики, фуражиры и защитники. Особенность этого разделения заключается в том, что рабочая особь, попав в определенную касту, не остается в ней навеки, а последовательно выполняет разные типы работ. Возрастное разделение труда исследовали и у южноамериканских термитов Neocapritermes taracua.

Сохранить опылителей

Землю населяют более 600 видов хищных растений. Питаются они беспозвоночными, в том числе насекомыми; насекомые же их и опыляют. И возникает проблема: как своего благодетеля-опылителя не съесть? Практика показывает, что питание опылителями ни к чему хорошему не приводит.

Зебраданио потеснили мышей и дрозофил в биомедицине

Популярная среди аквариумистов рыбка зебраданио, получившая свое название благодаря полосатой окраске, в последние годы стала эффективной моделью в генетике, молекулярной биологии, эмбриологии, фармакологии и — совсем недавно — в нейробиологии. Впервые этим организмом как лабораторным объектом заинтересовался в 1960-х годах американский биолог Джордж Стрейзингер…

Патриарх

Наверное, ни один иностранный ученый не оказал такого влияния на развитие молекулярной биологии в СССР, как профессор Массачусетского технологического института Александр Рич. Он был патриархом молекулярной биологии, принадлежал к горстке людей, стоявших у самых ее истоков. Все звали его просто Алекс, и я буду следовать этой традиции. Сказать, что я хорошо знал Алекса, значит ничего не сказать…

Экология страха (размышления у енотовой латрины)

Мир животных делится на хищников и жертв. Хищников боятся, и этот страх влияет на поведение животных: они избегают мест, где нападение наиболее вероятно, что, в конце концов, сказывается на количестве и структуре растительности. Иными словами, страх перед хищником имеет ощутимые экологические последствия. А еще мир делится на паразитов и их хозяев…

«Архэ» в феврале-2018

В феврале в культурно-просветительском центре «Архэ» стартует целый ряд новых курсов: «История русской поэзии в судьбах и текстах третьестепенных поэтов», «Общая биология», «Искусственный интеллект и машинное обучение», «Мифология Древнего Мира», «Мозг и потребности», «Земля — планета микробов», «Оптическая минералогия», «Москва. Город как произведение», «Искусство Ледникового периода», «Что случилось в истории», «Экология для всех», «Мастерская текста. Как создать захватывающую историю. Советы и практика», «История политических учений», «Происхождение жизни на Земле», Киношкола «Архэ».

«Стеклянный потолок — это миф»

«Что есть красота? Сосуд она, в котором пустота, или огонь, мерцающий в сосуде?» — спросил когда-то поэт Заболоцкий. По мнению процитировавшей эти строки физика Татьяны Бирштейн, итоги конкурса стипендий «Для женщин в науке» показывают, что ответ на вопрос найден: все девушки-лауреаты представляют собой именно огонь в сосуде Науки…

Самый большой — не самый быстрый

Гепард уверенно обгоняет слона, а рыба-парусник (марлин) — крупного кита. Такая же закономерность наблюдается и в воздухе: птицы средних размеров — самые быстрые. Это противоречие пытались объяснить многие исследователи…

Он научил нас видеть красоту биологии

Юрий Маркович Васильев скончался 30 июня 2017 года. 26 ноября ему бы исполнилось 89 лет. Он был выдающимся ученым и учителем. Мы публикуем воспоминания его коллег, учеников и друзей.

«Утки все парами»

Процесс размножения сопряжен с двумя проблемами: конкуренцией и насилием. С эволюционной точки зрения важен не сам факт насилия, а его последствия: потомство оставляет особь, которую самка не выбирала. Активное физическое сопротивление, например попытки вырваться и убежать, отнимает у самок много сил и чревато травмами или даже гибелью. Поэтому слабый пол действует обходным путем. Так, если у самцов развивается орган размножения, дающий им возможность навязать самке оплодотворение, то у тех должны возникнуть контрприспособления, которые позволяют это преимущество преодолеть. Эволюция репродуктивных структур самцов и самок происходит параллельно. У птиц она изучена слабо, поскольку 97% видов не имеют внешних гениталий и обходятся простым…

Нематода-сеятель

Материальные блага в этом мире распределены неравномерно, и животные, чтобы себя ими обеспечить, выкручиваются как могут. Крошечная почвенная нематода Caenorhabditis elegans, один из любимых лабораторных объектов, расширяет свою кормовую базу, рассевая бактерии, которыми потом и питается. C. elegans населяет преимущественно гниющую органику, где много бактерий. Такие ресурсы быстро истощаются, поэтому популяции нематод подвержены резкому колебанию численности. В поисках пищи черви вынуждены постоянно перемещаться, отыскивая богатые охотничьи угодья. Однако, как показали специалисты Принстонского университета, C. elegans умеют делать свою среду обитания более однородной. В центре чашки Петри с плотной питательной средой для роста бактерий исследователи вырастили небольшой круглый газончик кишечной палочки…

Эрос одноклеточных

Подавляющее большинство эукариот размножаются половым путем, однако не у всех этот процесс легко наблюдать. У многих одноклеточных организмов он окутан ореолом таинственности и зависит от внешних условий, таких как влажность, температура или наличие питательных веществ, концентрация углекислого газа или освещенность. Теперь к этому списку добавились микробные «афродизиаки» — белки, выделяемые бактериями во внешнюю среду. Обнаружили их случайно. Профессор Калифорнийского университета в Беркли Николь Кинг (Nicole King) интересуется происхождением животных, особенно возникновением многоклеточности. В качестве объекта исследования она выбрала хоанофлагеллят (Choanoflagellata). Это одноклеточные эукариоты, ближайшие родственники животных. У клетки есть жгутик, окруженный воротничком из актиновых микроворсинок, благодаря которому эти простейшие получили…

Новый сезон в «Архэ»: октябрь

В московском культурно-просветительском центре «Архэ» в октябре 2017 года готовится запуск следующих курсов: «История России XIX века», «Эволюция галактик», «Нейрофизиология: как работает наш мозг», «Экзопланеты: рождение, жизнь и смерть», «Введение в Ветхий Завет», «Межзвездная среда и звездообразование», «Модельные объекты в биологии».

Страусы прощаются с небом

Кто не знает африканского страуса, крупнейшую из современных птиц, или его австралийского родственника эму? Их предок умел летать, а они разучились: крылья у них слишком маленькие, чтобы поднять массивное тело. Современные систематики установили, что способность летать эму и страусы утратили независимо друг от друга. Однако расчеты молекулярных генетиков не могли объяснить механизм этого процесса. Синтия Фокс (Cynthia Faux), клинический ассистент Колледжа ветеринарной медицины Университета штата Вашингтон, и доктор Даниэль Филд (Daniel J. Field) из Батского университета (Великобритания) доказали, что, несмотря на внешнее сходство эму и страусов, механизм утраты способности летать у них разный.

Новый сезон в «Архэ»: сентябрь

Приглашаем всех желающих записываться на курсы, которые в сентябре 2017 года начнутся в московском культурно-просветительском центре «Архэ». Информация о курсах, стартующих в «Архэ» в октябре 2017 года, будет опубликована в следующем номере нашей газеты.

Хромосомы бабушки удава

Большинство людей куда больше интересуется отношениями полов, чем генетическими системами определения пола у зародыша — это удел специалистов. Но даже они полвека пребывали в заблуждении относительно змеиных половых хромосом. Оказалось, что система определения пола питонов и удавов отличается от существующей у других змей. Истина открылась благодаря развитию методов анализа ДНК. Пол животных может зависеть от внешних факторов, таких как температура окружающей среды или количество цитоплазмы в клетках. Но значительно чаще его определяют половые хромосомы. Существует несколько систем хромосомного определения пола, нам сейчас интересны две. Система, при которой мужские клетки содержат две разные половые хромосомы (мужской пол гетерогаметный), а женские —…

Защита томата

Когда на растение нападают травоядные насекомые, оно сопротивляется. В его арсенале есть разные химические средства, позволяющие отогнать вредителя, умерить его аппетиты или приманить хищников. Возможно, скоро растения начнут стравливать своих поедателей друг с другом. Такой метод защиты в естественных условиях пока не описан, однако в лаборатории о нем уже задумываются. Одно из эффективных средств защиты от травоядных насекомых — жасмоновая кислота. В «мирной жизни» это фитогормон, регулирующий образование семян, рост корней, развитие пыльцы и созревание плодов. Повреждение листьев тоже вызывает синтез жасмоновой кислоты, и тогда это соединение стимулирует образование защитных ферментов: полифено-локсидазы и ингибиторов протеиназы…

Через тернии к листьям

Колючки нужны растению, чтобы его никто не ел. Под «никем» мы обычно подразумеваем млекопитающих, но, оказывается, колючки могут помешать и травоядным насекомым. В пасть гусенице они, разумеется, не впиваются, однако ощутимо затрудняют процесс питания. Впрочем, исследователи до недавнего времени не обращали особого внимания на колючки, их больше интересовали другие средства защиты: выделяемые растениями токсичные вещества, а также железистые и нежелезистые волоски. Несколько лет назад специалисты Пенсильванского университета под руководством профессора Эндрю Стефенсона (Andrew G. Stephenson) изучали механизмы устойчивости растений к травоядным насекомым…

Предложения по реформированию организации науки

Предложения касаются научно-исследовательских институтов (НИИ) РАН, министерств, НИИ при университетах и других учебных заведениях и независимых НИИ в части работ гражданского назначения. Они не касаются университетов и других учебных заведений в целом, где критерии оценки должны существенно отличаться с учетом их педагогических функций.

Зомби-гены обонятельных рецепторов

Всякий геном содержит псевдогены — последовательности ДНК, бывшие когда-то полноценными генами и утратившие функциональность в результате мутаций. Недавно швейцарские ученые под руководством ассоциированного профессора Лозаннского университета Ричарда Бентона (Richard Benton) обнаружили, что псевдогены, несмотря на поломку, могут быть вполне функциональны. Авторы исследования предложили для них новое название — псевдопсевдогены.

Путь к пятипалости

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.

Грязные деньги: кто живет на монетах и банкнотах

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…

Жизнь, отданная науке. К 70-летию со дня рождения генетика Е. В. Ананьева (1947–2008)

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.

Комары против лихорадки

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…

День рождения ТрВ-Наука — 2017 (стенограмма)

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

Дачи — кошки — птицы

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.