Социальная избирательность стареющих приматов
Достижения цивилизации существенно продлили нам жизнь, и в развитых странах старость теперь не роскошь, но естественная часть жизни. Феномен возрастного изменения количества и качества отношений с другими назвали “социальным старением” (social ageing) – мы стареем, ряды друзей редеют. С учетом растущего количества возрастного населения всё больше внимания уделяется тому, как социальная интеграция сказывается на качестве и продолжительности жизни. Перспектива одинокой и никому не нужной старости в состоянии напугать почти кого угодно, даже если вы ещё бодры и функциональны. Заходить на посадку в могилу хочется красиво и осмысленно.
Хорошая новость в том, что перестройка сети социальных связей совсем не обязательно свидетельствует о выпадении из общественной жизни, скатывании в отрешенное одиночество и безнадежную изоляцию. Восьмилетние наблюдения за двумя сотнями самок макак резус (самки компетентнее в установлении долгосрочных связей) на острове Кайо Сантьяго (Пуэрто Рико) демонстрируют интересные параллели в социальном старении приматов.
С возрастом самки макак действительно проводят время с меньшим количеством социальных партнеров. Они меньше тусуются с ними, и меньше грумят. Этот спад наблюдался начиная с самок, которые были в самом расцвете сил (около 10 лет), и заканчивая теми, кто был ближе к концу жизни (около 28 лет). Важно отметить, что сокращение круга общения самок не было вызвано смертью их партнеров или тем, что их избегали – частота поиска другими обезьянами пожилых самок в качестве социальных партнеров не менялась с возрастом.
Результаты показали, что взрослые самки макак активно сокращали размер своих сетей по мере старения и концентрировались на партнерах, которые ранее были полезны в разрезе эволюционной приспособленности, включая родственников и партнеров, с которыми они были прочно и последовательно связаны в начале жизни. Самки тратили одинаковое количество времени на общение по мере старения, что говорит о том, что сужение сети не является следствием отсутствия мотивации или способности к установлению контактов.
Вместо безрадостной картины одиноких стариков, прослеживается паттерн социальной избирательности. Сокращение круга общения с возрастом может быть важным способом избежать заражения чем-нибудь малоприятным – иммунная система ведь тоже стареет. Это может быть бессознательной поведенческой тенденцией, которая была отобрана в течение эволюционного времени, поскольку она повышала приспособленность наших предков-приматов. В результате она может сохраняться и сегодня, даже за пределами репродуктивного возраста (вспомним о пандемии коронавируса).
Не так всё печально, если заранее позаботиться о проверенном круге собутыльников и партнеров для игры в домино / бутылочку / деберц на пачку ноотропов. Неужто мы хуже макак резус?
Within-individual changes reveal increasing social selectivity with age in rhesus macaques
#biology #behavior
Достижения цивилизации существенно продлили нам жизнь, и в развитых странах старость теперь не роскошь, но естественная часть жизни. Феномен возрастного изменения количества и качества отношений с другими назвали “социальным старением” (social ageing) – мы стареем, ряды друзей редеют. С учетом растущего количества возрастного населения всё больше внимания уделяется тому, как социальная интеграция сказывается на качестве и продолжительности жизни. Перспектива одинокой и никому не нужной старости в состоянии напугать почти кого угодно, даже если вы ещё бодры и функциональны. Заходить на посадку в могилу хочется красиво и осмысленно.
Хорошая новость в том, что перестройка сети социальных связей совсем не обязательно свидетельствует о выпадении из общественной жизни, скатывании в отрешенное одиночество и безнадежную изоляцию. Восьмилетние наблюдения за двумя сотнями самок макак резус (самки компетентнее в установлении долгосрочных связей) на острове Кайо Сантьяго (Пуэрто Рико) демонстрируют интересные параллели в социальном старении приматов.
С возрастом самки макак действительно проводят время с меньшим количеством социальных партнеров. Они меньше тусуются с ними, и меньше грумят. Этот спад наблюдался начиная с самок, которые были в самом расцвете сил (около 10 лет), и заканчивая теми, кто был ближе к концу жизни (около 28 лет). Важно отметить, что сокращение круга общения самок не было вызвано смертью их партнеров или тем, что их избегали – частота поиска другими обезьянами пожилых самок в качестве социальных партнеров не менялась с возрастом.
Результаты показали, что взрослые самки макак активно сокращали размер своих сетей по мере старения и концентрировались на партнерах, которые ранее были полезны в разрезе эволюционной приспособленности, включая родственников и партнеров, с которыми они были прочно и последовательно связаны в начале жизни. Самки тратили одинаковое количество времени на общение по мере старения, что говорит о том, что сужение сети не является следствием отсутствия мотивации или способности к установлению контактов.
Вместо безрадостной картины одиноких стариков, прослеживается паттерн социальной избирательности. Сокращение круга общения с возрастом может быть важным способом избежать заражения чем-нибудь малоприятным – иммунная система ведь тоже стареет. Это может быть бессознательной поведенческой тенденцией, которая была отобрана в течение эволюционного времени, поскольку она повышала приспособленность наших предков-приматов. В результате она может сохраняться и сегодня, даже за пределами репродуктивного возраста (вспомним о пандемии коронавируса).
Не так всё печально, если заранее позаботиться о проверенном круге собутыльников и партнеров для игры в домино / бутылочку / деберц на пачку ноотропов. Неужто мы хуже макак резус?
Within-individual changes reveal increasing social selectivity with age in rhesus macaques
#biology #behavior
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Что на уме у муравьев?
"Потому что в мире теперь хозяйничают муравьи. Они превратили Землю в одно огромное Здание, по крайней мере Дженкинс так предполагал, хоть и не знал наверняка. Но насколько он знал, насколько воспринимали его органы чувств (а воспринимали они многое), на Земле ничего не осталось, кроме исполинского и никчемного Здания, построенного муравьями. Хотя считать его никчемным не совсем честно. Просто невозможно узнать, какой цели может служить это Здание. Никто на свете не в состоянии догадаться, что на уме у муравьев."
— Клиффорд Саймак
"Город"
#biology #цитаты #книги
"Потому что в мире теперь хозяйничают муравьи. Они превратили Землю в одно огромное Здание, по крайней мере Дженкинс так предполагал, хоть и не знал наверняка. Но насколько он знал, насколько воспринимали его органы чувств (а воспринимали они многое), на Земле ничего не осталось, кроме исполинского и никчемного Здания, построенного муравьями. Хотя считать его никчемным не совсем честно. Просто невозможно узнать, какой цели может служить это Здание. Никто на свете не в состоянии догадаться, что на уме у муравьев."
— Клиффорд Саймак
"Город"
#biology #цитаты #книги
Каннабиноидный жор сквозь пропасть миллионов лет
Что схожего у C. elegans, которая с помощью хемотаксиса находит и поедает бактерии в разлагающейся растительной массе, и Homo sapiens? Молекулярный консерватизм эндоканнабиноидной системы в масштабах эволюции.
Чтобы эффективно реагировать на дефицит энергии, животное должно быть вынуждено искать пищу (appetitive behavior) и, как только пища найдена, максимизировать потребление калорий (consumatory behavior). Эндоканнабиноидная система регулирует оба этих поведения. Что касается аппетитивного поведения, агонисты CB1 гонят животное за едой, в то время как антагонисты CB1 оказывают противоположное действие. Что касается консумматорного поведения, исследования на грызунах показывают, что введение Δ9-ТГК или эндогенного каннабиноида анандамида не только вызывает гиперфагию у сытых животных (жрут как не в себя), но и изменяет пищевые предпочтения в пользу вкусных, калорийных продуктов, например, богатых сахаром и жирами.
Многочисленные исследования на лабораторных животных установили тесную связь между эндоканнабиноидной сигнализацией и энергетическим гомеостазом, который определяется как точное соответствие между потреблением калорий и расходом энергии. Лишение пищи повышает уровень эндоканнабиноидов в прилежащем ядре (nucleus accumbens) и гипоталамусе - областях мозга, которые экспрессируют рецепторы CB1 и способствуют регуляции аппетита. Системное введение ТГК или эндогенных каннабиноидов увеличивает потребление пищи. Микроинъекция агонистов каннабиноидных рецепторов или эндоканнабиноидов непосредственно в прилежащее ядро также увеличивает потребление пищи. Таким образом, эндоканнабиноидная система может рассматриваться как эффекторная система для восстановления энергетического гомеостаза в условиях пищевой депривации – “встань и иди есть”.
Вылупившиеся черви C. elegans наивны в отношении качества пищи, но уже через несколько часов начинают отдавать предпочтение видам с лучшими питательными свойствами (superior food) перед видами с низкими питательными свойствами (inferior food). Мы хоть и разошлись с ними 500 миллионов лет назад, они тоже не дураки пожрать .
В статье говорится о том, что воздействие эндоканнабиноида N-арахидоноилэтаноламина (AEA) на C. elegans приводит к увеличению потребления superior food, характерному для гедонистического питательного поведения (это так научно называется пиво с пельменями и мороженкой вместо унылого салатика или пустой овсянки на воде) млекопитающих. Эффекты АЕА требуют наличия каннабиноидного рецептора NPR-19, и что действительно интересно, так это то, что, эффекты AEA сохраняются при замене гена npr-19 на ген человеческого рецептора CB1 CNR1. Рецептор сменили на сходный, а схема работает, что указывает на высокую степень консервативности эндоканнабиноидных систем нематод и млекопитающих.
The conserved endocannabinoid anandamide modulates olfactory sensitivity to induce hedonic feeding in C. elegans
#biology #evolution #behavior
Что схожего у C. elegans, которая с помощью хемотаксиса находит и поедает бактерии в разлагающейся растительной массе, и Homo sapiens? Молекулярный консерватизм эндоканнабиноидной системы в масштабах эволюции.
Чтобы эффективно реагировать на дефицит энергии, животное должно быть вынуждено искать пищу (appetitive behavior) и, как только пища найдена, максимизировать потребление калорий (consumatory behavior). Эндоканнабиноидная система регулирует оба этих поведения. Что касается аппетитивного поведения, агонисты CB1 гонят животное за едой, в то время как антагонисты CB1 оказывают противоположное действие. Что касается консумматорного поведения, исследования на грызунах показывают, что введение Δ9-ТГК или эндогенного каннабиноида анандамида не только вызывает гиперфагию у сытых животных (жрут как не в себя), но и изменяет пищевые предпочтения в пользу вкусных, калорийных продуктов, например, богатых сахаром и жирами.
Многочисленные исследования на лабораторных животных установили тесную связь между эндоканнабиноидной сигнализацией и энергетическим гомеостазом, который определяется как точное соответствие между потреблением калорий и расходом энергии. Лишение пищи повышает уровень эндоканнабиноидов в прилежащем ядре (nucleus accumbens) и гипоталамусе - областях мозга, которые экспрессируют рецепторы CB1 и способствуют регуляции аппетита. Системное введение ТГК или эндогенных каннабиноидов увеличивает потребление пищи. Микроинъекция агонистов каннабиноидных рецепторов или эндоканнабиноидов непосредственно в прилежащее ядро также увеличивает потребление пищи. Таким образом, эндоканнабиноидная система может рассматриваться как эффекторная система для восстановления энергетического гомеостаза в условиях пищевой депривации – “встань и иди есть”.
Вылупившиеся черви C. elegans наивны в отношении качества пищи, но уже через несколько часов начинают отдавать предпочтение видам с лучшими питательными свойствами (superior food) перед видами с низкими питательными свойствами (inferior food). Мы хоть и разошлись с ними 500 миллионов лет назад, они тоже не дураки
В статье говорится о том, что воздействие эндоканнабиноида N-арахидоноилэтаноламина (AEA) на C. elegans приводит к увеличению потребления superior food, характерному для гедонистического питательного поведения (это так научно называется пиво с пельменями и мороженкой вместо унылого салатика или пустой овсянки на воде) млекопитающих. Эффекты АЕА требуют наличия каннабиноидного рецептора NPR-19, и что действительно интересно, так это то, что, эффекты AEA сохраняются при замене гена npr-19 на ген человеческого рецептора CB1 CNR1. Рецептор сменили на сходный, а схема работает, что указывает на высокую степень консервативности эндоканнабиноидных систем нематод и млекопитающих.
The conserved endocannabinoid anandamide modulates olfactory sensitivity to induce hedonic feeding in C. elegans
#biology #evolution #behavior
Когнитивные горизонты
Каковы пределы компетенции одной клетки? Должно быть, невелики. Но ей определенно нельзя отказать в том, что можно назвать “волей к жизни”. Конгломераты клеток, биопленки, ткани, органы – это уже совокупность компетенций и коллективная “воля к жизни” связанная коммуникацией. Кооперация преобладает над конкуренцией безо всякого эксплицитного общественного договора. Организм, вроде нашего, это живой и ходячий памятник тому, как на протяжении миллионов лет развивался континуум того, что мы можем назвать “мышлением”.
Зачем нам мыслить? Чтобы адаптивно реагировать на колебания окружающей среды. Для этого нужна целая симфония, слаженная деятельность множества клеточных и телесных систем на нескольких уровнях биологической организации. Следовательно, мышление можно рассматривать как масштабную сеть динамической обработки информации, распределенной по огромному количеству сложных клеточных (например, нейронных, иммунных и других) и сетевых систем, действующих во всем организме, а не только в мозге.
Волю к жизни одной клетки можно выразить в её гомеостатических целях, которые ограничиваются её способностью “запоминать” и “предвосхищать”. Масштабируя живое от уровня клетки до их совокупности, тканей, органов, нервных систем, организмов, роев, мы перейдем к совсем другому уровню гомеостатических целей и совсем другим горизонтам того, что эти сущности могут запоминать и предвосхищать.
Майкл Левин с Дэниелом Деннетом предложили очень емкое понятие когнитивного горизонта – того, что когнитивные системы, независимо от их материального воплощения (включая животных, клетки, синтетические формы жизни, ИИ и возможную инопланетную жизнь) умеют обнаруживать, представлять в виде воспоминаний, предвидеть, принимать решения и - что очень важно - на что воздействовать. Как далеко в прошлое простирается наша память, как далеко в будущее мы можем прогнозировать, как далеко мы можем дотянуться, чтобы на что-то повлиять. Мышление определяет рамки наших компетенций в пространстве-времени.
Когнитивная граница самости (self) может расширяться от малых пространственно-временных масштабов одноклеточного физиологического гомеостаза до гораздо больших анатомических целей органогенеза, связывая клетки через биоэлектрические синапсы в единую целостную систему. Подумайте о коллективной воле к жизни всех тех триллионов клеток, чей метаболизм и крохотные когниции манифестируют вас. О той метаболической цене, которая была заплачена за бездну концентрированной информации собранной, переработанной и сохраненной для вас предыдущими поколениями.
Где проходит граница мышления? Оно определенно не ограничивается одними только нейронами мозга, который тесно кооперируется с другими клетками. Оно не ограничивается пределами нервной системы или тела, ведь мы не выживаем в одиночку. Задумайтесь на короткое мгновение, что скрыто за кулисами театра, который разворачивается перед вашим мысленным взором, когда строки текста оживают, неслышно звучат вашим внутренним голосом и вибрируют смыслом.
Cognition all the way down
#cognition #brain #biology #evolution #саганщина
Каковы пределы компетенции одной клетки? Должно быть, невелики. Но ей определенно нельзя отказать в том, что можно назвать “волей к жизни”. Конгломераты клеток, биопленки, ткани, органы – это уже совокупность компетенций и коллективная “воля к жизни” связанная коммуникацией. Кооперация преобладает над конкуренцией безо всякого эксплицитного общественного договора. Организм, вроде нашего, это живой и ходячий памятник тому, как на протяжении миллионов лет развивался континуум того, что мы можем назвать “мышлением”.
Зачем нам мыслить? Чтобы адаптивно реагировать на колебания окружающей среды. Для этого нужна целая симфония, слаженная деятельность множества клеточных и телесных систем на нескольких уровнях биологической организации. Следовательно, мышление можно рассматривать как масштабную сеть динамической обработки информации, распределенной по огромному количеству сложных клеточных (например, нейронных, иммунных и других) и сетевых систем, действующих во всем организме, а не только в мозге.
Волю к жизни одной клетки можно выразить в её гомеостатических целях, которые ограничиваются её способностью “запоминать” и “предвосхищать”. Масштабируя живое от уровня клетки до их совокупности, тканей, органов, нервных систем, организмов, роев, мы перейдем к совсем другому уровню гомеостатических целей и совсем другим горизонтам того, что эти сущности могут запоминать и предвосхищать.
Майкл Левин с Дэниелом Деннетом предложили очень емкое понятие когнитивного горизонта – того, что когнитивные системы, независимо от их материального воплощения (включая животных, клетки, синтетические формы жизни, ИИ и возможную инопланетную жизнь) умеют обнаруживать, представлять в виде воспоминаний, предвидеть, принимать решения и - что очень важно - на что воздействовать. Как далеко в прошлое простирается наша память, как далеко в будущее мы можем прогнозировать, как далеко мы можем дотянуться, чтобы на что-то повлиять. Мышление определяет рамки наших компетенций в пространстве-времени.
Когнитивная граница самости (self) может расширяться от малых пространственно-временных масштабов одноклеточного физиологического гомеостаза до гораздо больших анатомических целей органогенеза, связывая клетки через биоэлектрические синапсы в единую целостную систему. Подумайте о коллективной воле к жизни всех тех триллионов клеток, чей метаболизм и крохотные когниции манифестируют вас. О той метаболической цене, которая была заплачена за бездну концентрированной информации собранной, переработанной и сохраненной для вас предыдущими поколениями.
Где проходит граница мышления? Оно определенно не ограничивается одними только нейронами мозга, который тесно кооперируется с другими клетками. Оно не ограничивается пределами нервной системы или тела, ведь мы не выживаем в одиночку. Задумайтесь на короткое мгновение, что скрыто за кулисами театра, который разворачивается перед вашим мысленным взором, когда строки текста оживают, неслышно звучат вашим внутренним голосом и вибрируют смыслом.
Cognition all the way down
#cognition #brain #biology #evolution #саганщина
Страсти по двойной спирали
Мало какое прорывное исследование обходится без скандалов, интриг и расследований. Не обошла чаша сия и открытие двойной спирали ДНК. Семидесятилетний юбилей трио знаковых статей (опубликованных 25 апреля 1953) отмечаем пролитием света на факты и развенчиванием старых мифов.
Начнем с того, что Уотсон и Крик были не одни, и открытие структуры двойной спирали ДНК было не результатом научной гонки, а плодом совместных усилий. Одна из первых публичных демонстраций двойной спирали, состоявшаяся на конференции Королевского общества в июне 1953 года, была подписана авторами всех трех статей в Nature: первая – Уотсон и Крик; вторая – Уилкинс, Стоукс и Уилсон; и третья – Франклин и Гослинг.
По легенде, решающее открытие двойной спирали произошло, когда Уотсону показали рентгеновский снимок ДНК, сделанный Розалиндой Франклин - без ее разрешения или ведома. Известное как Фотография 51, это изображение считается философским камнем молекулярной биологии, ключом к "секрету жизни". По этой версии Франклин, якобы месяцами сидела тупила над изображением, а вот Уотсон глянул, выхватил инсайт и сразу всё понял. Они с Криком быстренько опубликовались, получили Нобелевскую премию, а Франклин пустили побоку (женщины в науке, да). К сожалению, она умерла спустя пять лет, в 1958, в возрасте всего 37 лет, от рака яичников. В 2015 даже сняли кино “Photograph 51” с Николь Кидман в роли Розалинды.
Франклин воспользовалась открытием, которое ранее сделал Уилкинс: ДНК в растворе может принимать две формы, одна она назвала кристаллической или А-формой, и паракристаллической или В-формой. Преобразовать А в В можно просто повысив относительную влажность в камере с образцами; понизив ее снова, кристаллическая форма А восстанавливается. Франклин сосредоточилась на форме А, а Уилкинс - на форме В. При облучении рентгеновскими лучами перед фотопластинкой она давала четкие, подробные дифракционные картины. Больше деталей означало больше данных, что означало более точный, хотя и более сложный анализ. Форма В, напротив, давала более размытые и менее детальные картины, но более простые для анализа.
В своей книге The Double Helix Уотсон пишет, что в начале 1953 года он посетил Королевский колледж в Лондоне(в то время, как они с Криком работали в Кембридже), в котором работала Франклин, и поссорился с ней. Уилкинс, писал он, спас его от стычки, а затем показал ему фотографию 51, особенно четкое изображение формы В, сделанное 8 месяцами ранее Франклин и ее аспирантом Раймондом Гослингом.
На самом деле, Франклин подтвердила результат в 34 Å для формы B. Она также сообщила, что элементарная ячейка (повторяющаяся единица кристалла) ДНК огромна; она содержит большее количество атомов, чем любая другая элементарная ячейка в любой другой известной молекулярной структуре. Также она добавила некоторые ключевые кристаллографические данные для формы А, указав, что она имеет симметрию "C2" – это значит, что молекула имеет четное количество сахарно-фосфатных нитей, идущих в противоположных направлениях.
В полном описании структуры в статье опубликованной в 1954 году, Крик и Уотсон признали, что без данных Франклина "формулировка нашей структуры была бы маловероятной, если не невозможной", и косвенно сослались на отчет MRC как на "предварительный доклад", в котором Франклин и Уилкинс "независимо предположили, что основная структура паракристаллической формы B является спиральной и содержит две переплетенные цепи". Они также отметили, что исследователи Королевского колледжа "предполагают, что сахарно-фосфатная основа образует внешнюю часть спирали и что каждая цепь повторяет себя после одного оборота в 34 Å".
What Rosalind Franklin truly contributed to the discovery of DNA’s structure
#biology #history
Мало какое прорывное исследование обходится без скандалов, интриг и расследований. Не обошла чаша сия и открытие двойной спирали ДНК. Семидесятилетний юбилей трио знаковых статей (опубликованных 25 апреля 1953) отмечаем пролитием света на факты и развенчиванием старых мифов.
Начнем с того, что Уотсон и Крик были не одни, и открытие структуры двойной спирали ДНК было не результатом научной гонки, а плодом совместных усилий. Одна из первых публичных демонстраций двойной спирали, состоявшаяся на конференции Королевского общества в июне 1953 года, была подписана авторами всех трех статей в Nature: первая – Уотсон и Крик; вторая – Уилкинс, Стоукс и Уилсон; и третья – Франклин и Гослинг.
По легенде, решающее открытие двойной спирали произошло, когда Уотсону показали рентгеновский снимок ДНК, сделанный Розалиндой Франклин - без ее разрешения или ведома. Известное как Фотография 51, это изображение считается философским камнем молекулярной биологии, ключом к "секрету жизни". По этой версии Франклин, якобы месяцами сидела тупила над изображением, а вот Уотсон глянул, выхватил инсайт и сразу всё понял. Они с Криком быстренько опубликовались, получили Нобелевскую премию, а Франклин пустили побоку (женщины в науке, да). К сожалению, она умерла спустя пять лет, в 1958, в возрасте всего 37 лет, от рака яичников. В 2015 даже сняли кино “Photograph 51” с Николь Кидман в роли Розалинды.
Франклин воспользовалась открытием, которое ранее сделал Уилкинс: ДНК в растворе может принимать две формы, одна она назвала кристаллической или А-формой, и паракристаллической или В-формой. Преобразовать А в В можно просто повысив относительную влажность в камере с образцами; понизив ее снова, кристаллическая форма А восстанавливается. Франклин сосредоточилась на форме А, а Уилкинс - на форме В. При облучении рентгеновскими лучами перед фотопластинкой она давала четкие, подробные дифракционные картины. Больше деталей означало больше данных, что означало более точный, хотя и более сложный анализ. Форма В, напротив, давала более размытые и менее детальные картины, но более простые для анализа.
В своей книге The Double Helix Уотсон пишет, что в начале 1953 года он посетил Королевский колледж в Лондоне(в то время, как они с Криком работали в Кембридже), в котором работала Франклин, и поссорился с ней. Уилкинс, писал он, спас его от стычки, а затем показал ему фотографию 51, особенно четкое изображение формы В, сделанное 8 месяцами ранее Франклин и ее аспирантом Раймондом Гослингом.
На самом деле, Франклин подтвердила результат в 34 Å для формы B. Она также сообщила, что элементарная ячейка (повторяющаяся единица кристалла) ДНК огромна; она содержит большее количество атомов, чем любая другая элементарная ячейка в любой другой известной молекулярной структуре. Также она добавила некоторые ключевые кристаллографические данные для формы А, указав, что она имеет симметрию "C2" – это значит, что молекула имеет четное количество сахарно-фосфатных нитей, идущих в противоположных направлениях.
В полном описании структуры в статье опубликованной в 1954 году, Крик и Уотсон признали, что без данных Франклина "формулировка нашей структуры была бы маловероятной, если не невозможной", и косвенно сослались на отчет MRC как на "предварительный доклад", в котором Франклин и Уилкинс "независимо предположили, что основная структура паракристаллической формы B является спиральной и содержит две переплетенные цепи". Они также отметили, что исследователи Королевского колледжа "предполагают, что сахарно-фосфатная основа образует внешнюю часть спирали и что каждая цепь повторяет себя после одного оборота в 34 Å".
What Rosalind Franklin truly contributed to the discovery of DNA’s structure
#biology #history
Синцитиальная нервная сеть ктенофор
Сантьяго Рамону-и-Кахалю мы обязаны концепцией нервной системы состоящей из дискретных единиц – нейронов. В 1906 году он с Камилло Гольджи получил Нобелевскую Премию “за раскрытие внутренней красоты нервной системы”, хотя концепция Гольджи о том, что нервная система, это синцитий (т.н ретикулярная теория) – многоядерная клетка (образованная в результате слияния нескольких) была опровергнута результатами электронной микроскопии в 1950х. Красивенная ктенофора Mnemiopsis leidyi непочтительно называемая “морским орехом” (sea walnut), утешила бы Гольджи.
Ктенофоры (также известные как гребенчатые медузы или морской крыжовник) - свободноживущие морские организмы. Название "ктенофора" означает "гребненосная", от греческого κτείς, означающего "гребень", и греческого суффикса -φορος, означающего "несущая". Большинство ктенофор выглядят как призрачные, прозрачные медузы с восемью гребенчатыми рядами радужных, сложных ресничек, используемых в плавании, и многие из них имеют длинные, втягивающиеся щупальца с гребенчатым рядом боковых отростков. Боковые отростки щупалец покрыты коллобластами - клетками, содержащими везикулы с липким веществом, используемым для захвата добычи, например, копепод.
Большинство жизненных циклов ктенофор включают стадию хищной цидиппиды (cydippid), во время которой, у некоторых видов, ктенофора способна размножаться только через несколько дней после вылупления. Реконструкция предкового состояния позволяет предположить, что цидиппидный план тела является плезиоморфным* признаком ктенофор. С помощью объемной электронной микроскопии и трехмерных реконструкций для характеристики нервной сети ктенофоры, обнаружили, что нейроны в субэпителиальной нервной сети (syncithyim nerve net, SNN) Mnemiopsis leidyi имеют непрерывную плазматическую мембрану, которая образует синцитий.
*
*
Ктенофоры и их нервная система. (A) Ктенофоры - одна из самых ранних ветвящихся линий животного царства. (B) Стадии жизненного цикла M. leidyi. (C) 3D-реконструкция нервной сети, ряды гребней, сенсорных клеток, мезоглеальных нейронов и щупалец по данным данных SBFSEM 1-дневного цидиппид. (Вставка) Фазово-контрастное изображение 1-дневной цидиппиды. Белая рамка - область, реконструированная в (С).
На рисунке 2:
(Сверху) Локализация каждой цепи (розовый квадрат). (Средняя) 3D-реконструкции сенсорных и эффекторных клеток. (Внизу) Предполагаемая схема соединения. (А) Цепь между сенсорными клетками типа 1 и типа 4 и СНН.
(B) Множественные синаптические связи между сенсорной клеткой типа 2 с коротким цилием и гребенчатыми клетками. (C) Синаптическая связь между сенсорной клеткой 3-го типа возле щупальца и мезоглеальным нейроном. (D) Сенсорная клетка 4-го типа с одним филоподиевым синапсом к нервной сети.
Посмотрите на эволюционное древо (Рис. 1А), когда ответвились ктенофоры – давненько. На примере скромной медузы мы видим иной тип нейронной архитектуры, отличный от кишечнополостных (Cnidaria) и двусторонне-симметричных (Bilateria). Это же...!!!Просто охереть!
Syncytial nerve net in a ctenophore adds insights on the evolution of nervous systems
#biology #evolution #neuron
Сантьяго Рамону-и-Кахалю мы обязаны концепцией нервной системы состоящей из дискретных единиц – нейронов. В 1906 году он с Камилло Гольджи получил Нобелевскую Премию “за раскрытие внутренней красоты нервной системы”, хотя концепция Гольджи о том, что нервная система, это синцитий (т.н ретикулярная теория) – многоядерная клетка (образованная в результате слияния нескольких) была опровергнута результатами электронной микроскопии в 1950х. Красивенная ктенофора Mnemiopsis leidyi непочтительно называемая “морским орехом” (sea walnut), утешила бы Гольджи.
Ктенофоры (также известные как гребенчатые медузы или морской крыжовник) - свободноживущие морские организмы. Название "ктенофора" означает "гребненосная", от греческого κτείς, означающего "гребень", и греческого суффикса -φορος, означающего "несущая". Большинство ктенофор выглядят как призрачные, прозрачные медузы с восемью гребенчатыми рядами радужных, сложных ресничек, используемых в плавании, и многие из них имеют длинные, втягивающиеся щупальца с гребенчатым рядом боковых отростков. Боковые отростки щупалец покрыты коллобластами - клетками, содержащими везикулы с липким веществом, используемым для захвата добычи, например, копепод.
Большинство жизненных циклов ктенофор включают стадию хищной цидиппиды (cydippid), во время которой, у некоторых видов, ктенофора способна размножаться только через несколько дней после вылупления. Реконструкция предкового состояния позволяет предположить, что цидиппидный план тела является плезиоморфным* признаком ктенофор. С помощью объемной электронной микроскопии и трехмерных реконструкций для характеристики нервной сети ктенофоры, обнаружили, что нейроны в субэпителиальной нервной сети (syncithyim nerve net, SNN) Mnemiopsis leidyi имеют непрерывную плазматическую мембрану, которая образует синцитий.
*
Плезиоморфия (предковый признак) – эволюционный признак, который гомологичен в определенной группе организмов, но не является уникальным для членов этой группы. Наглядный пример – позвоночник. Есть у птиц и млекопитающих, но не помогает отнести животное к той или иной кладе.
Если у них нет синапсов, то каким же образом тогда работает механорецепция, плавание и поведение по захвату добычи у молодых ктенофор в фазе цидиппид?. Многочисленные сенсорные нейроны связаны через химические синапсы с нервной сетью, которая в свою очередь образует химические синапсы на эффекторные клетки. Похоже, что SNN может функционировать как нейроэндокринная система, способная высвобождать трансмиттеры в мезоглею* через слияние везикул с плазматической мембраной в различных участках нейрита.*
Мезоглея – внеклеточный матрикс, обнаруженный у таких хищников, как кораллы или медузы, который выполняет функцию гидростатического скелета.
На рисунке 1:Ктенофоры и их нервная система. (A) Ктенофоры - одна из самых ранних ветвящихся линий животного царства. (B) Стадии жизненного цикла M. leidyi. (C) 3D-реконструкция нервной сети, ряды гребней, сенсорных клеток, мезоглеальных нейронов и щупалец по данным данных SBFSEM 1-дневного цидиппид. (Вставка) Фазово-контрастное изображение 1-дневной цидиппиды. Белая рамка - область, реконструированная в (С).
На рисунке 2:
(Сверху) Локализация каждой цепи (розовый квадрат). (Средняя) 3D-реконструкции сенсорных и эффекторных клеток. (Внизу) Предполагаемая схема соединения. (А) Цепь между сенсорными клетками типа 1 и типа 4 и СНН.
(B) Множественные синаптические связи между сенсорной клеткой типа 2 с коротким цилием и гребенчатыми клетками. (C) Синаптическая связь между сенсорной клеткой 3-го типа возле щупальца и мезоглеальным нейроном. (D) Сенсорная клетка 4-го типа с одним филоподиевым синапсом к нервной сети.
Посмотрите на эволюционное древо (Рис. 1А), когда ответвились ктенофоры – давненько. На примере скромной медузы мы видим иной тип нейронной архитектуры, отличный от кишечнополостных (Cnidaria) и двусторонне-симметричных (Bilateria). Это же...!!!
#biology #evolution #neuron
Парадокс Пето: почему гренландский кит живёт без рака?
Гренландские киты (bowhead whale, Balaena mysticetus)живут долго – в телах выловленных в конце двадцатого и начале двадцать первого веков, обнаруживали традиционные каменные гарпуны и фрагменты копья, относящиеся к викторианской эпохе. Если нам повезет прожить достаточно долго, лет эдак 80, даже не замахиваясь на половину китовьей биографии, то велика вероятность знакомства с раком. Каждое клеточное деление – это шанс ошибки. Больше клеток – больше делений – выше шанс ошибки. Чем ты больше и дольше живёшь. Тем, соответственно, риск столкнуться с раком.
Эволюция многоклеточности потребовала подавления рака. Если каждая клетка имеет некоторый шанс стать раковой, то крупные, долгоживущие организмы должны иметь повышенный риск развития рака по сравнению с мелкими, короткоживущими организмами. Отсутствие корреляции между размером тела и риском развития рака известно как парадокс Пето. У животных, имеющих в 1 000 раз больше клеток, чем у человека, риск развития рака не увеличивается, что позволяет предположить, что естественные механизмы могут подавлять рак в 1 000 раз эффективнее, чем это происходит в клетках человека.
Когда в клетках происходят разрывы ДНК (да, такое случается неоднократно), они оказываются перед выбором: как сбалансировать краткосрочные риски для жизнеспособности организма и долгосрочные риски нестабильности генома. Одним из вариантов является “ремонт” ДНК и возобновление функционирования клетки. Если не отремонтировать разрыв двойной цепи ДНК (double strand break, DSB) то погибнет одна клетка. А вот если неточно, с ошибками отремонтировать DSB – то это может привести к возникновению рака, который убьет весь организм. Аберрантные результаты ремонта, такие как потеря фрагментов хромосом (например, микроядра), хромосомные перестройки или крупные делеции (выпадения “букв”), приводят к масштабным изменениям исходной последовательности ДНК. Эти формы нестабильности генома являются отличительными признаками рака и основными факторами злокачественной трансформации.
Масштаб этой угрозы отражается в разнообразии механизмов контрольных точек, которые эволюционировали у млекопитающих для остановки и предотвращения деления (arrest), или уничтожения клеток с повреждениями ДНК. Постоянный или чрезмерный сигнал о повреждении может вызвать вторую категорию последствий повреждения ДНК: апоптоз (запрограммированную клеточную смерть) или старение.
В популяциях клеток, находящихся в состоянии покоя (quiescent cells), существует повышенный потенциал для накопления стойких нерепарированных DSBs. Эффективное восстановление DSBs особенно важно для постоянно постмитотических клеток, таких как нейроны и кардиомиоциты, которые часто не заменяются после клеточной смерти. В конечном счете, ценность восстановления DSB для выживания организма зависит от точности и эффективности. При чрезмерном повреждении для выживания и долголетия организма лучше устранить клетки, подверженные риску геномной нестабильности, путем апоптоза или старения.
В статье описывается, каким образом киты живут долго и счастливо без рака. Вместо того чтобы обладать дополнительными генами-супрессорами опухолей как барьерами на пути онкогенеза (как можно было бы предположить), или их повышенной активностью, гренландский кит полагается на более точную и эффективную репарацию ДНК, что реализуется благодаря двум белкам, CIRBP и RPA2.
DNA repair and anti-cancer mechanisms in the longest-living mammal: the bowhead whale
#biology #disease
Гренландские киты (bowhead whale, Balaena mysticetus)живут долго – в телах выловленных в конце двадцатого и начале двадцать первого веков, обнаруживали традиционные каменные гарпуны и фрагменты копья, относящиеся к викторианской эпохе. Если нам повезет прожить достаточно долго, лет эдак 80, даже не замахиваясь на половину китовьей биографии, то велика вероятность знакомства с раком. Каждое клеточное деление – это шанс ошибки. Больше клеток – больше делений – выше шанс ошибки. Чем ты больше и дольше живёшь. Тем, соответственно, риск столкнуться с раком.
Эволюция многоклеточности потребовала подавления рака. Если каждая клетка имеет некоторый шанс стать раковой, то крупные, долгоживущие организмы должны иметь повышенный риск развития рака по сравнению с мелкими, короткоживущими организмами. Отсутствие корреляции между размером тела и риском развития рака известно как парадокс Пето. У животных, имеющих в 1 000 раз больше клеток, чем у человека, риск развития рака не увеличивается, что позволяет предположить, что естественные механизмы могут подавлять рак в 1 000 раз эффективнее, чем это происходит в клетках человека.
Когда в клетках происходят разрывы ДНК (да, такое случается неоднократно), они оказываются перед выбором: как сбалансировать краткосрочные риски для жизнеспособности организма и долгосрочные риски нестабильности генома. Одним из вариантов является “ремонт” ДНК и возобновление функционирования клетки. Если не отремонтировать разрыв двойной цепи ДНК (double strand break, DSB) то погибнет одна клетка. А вот если неточно, с ошибками отремонтировать DSB – то это может привести к возникновению рака, который убьет весь организм. Аберрантные результаты ремонта, такие как потеря фрагментов хромосом (например, микроядра), хромосомные перестройки или крупные делеции (выпадения “букв”), приводят к масштабным изменениям исходной последовательности ДНК. Эти формы нестабильности генома являются отличительными признаками рака и основными факторами злокачественной трансформации.
Масштаб этой угрозы отражается в разнообразии механизмов контрольных точек, которые эволюционировали у млекопитающих для остановки и предотвращения деления (arrest), или уничтожения клеток с повреждениями ДНК. Постоянный или чрезмерный сигнал о повреждении может вызвать вторую категорию последствий повреждения ДНК: апоптоз (запрограммированную клеточную смерть) или старение.
В популяциях клеток, находящихся в состоянии покоя (quiescent cells), существует повышенный потенциал для накопления стойких нерепарированных DSBs. Эффективное восстановление DSBs особенно важно для постоянно постмитотических клеток, таких как нейроны и кардиомиоциты, которые часто не заменяются после клеточной смерти. В конечном счете, ценность восстановления DSB для выживания организма зависит от точности и эффективности. При чрезмерном повреждении для выживания и долголетия организма лучше устранить клетки, подверженные риску геномной нестабильности, путем апоптоза или старения.
В статье описывается, каким образом киты живут долго и счастливо без рака. Вместо того чтобы обладать дополнительными генами-супрессорами опухолей как барьерами на пути онкогенеза (как можно было бы предположить), или их повышенной активностью, гренландский кит полагается на более точную и эффективную репарацию ДНК, что реализуется благодаря двум белкам, CIRBP и RPA2.
DNA repair and anti-cancer mechanisms in the longest-living mammal: the bowhead whale
#biology #disease
Как обмануть обезьяну: двигательный репертуар и большой палец
В чём заключается прелесть фокусов с использованием ловкости рук? В нарушенных ожиданиях. Многие трюки используют фундаментальные механизмы человеческого восприятия и внимания, например, механизмы лежащие в основе предсказательной экстраполяции движения объекта (где он должен оказаться) или автоматическое привлечение внимания подсказками (automatic attentional cueing) от социальных сигналов, таких как взгляд (раз он смотрит туда – объект должен быть там). Монета должна оказаться в другой руке, а она исчезает – вот же ж! А для ловкости рук нужны пальцы, особенно большой противопоставленный другим. И не менее важный момент – наша перцептивная интерпретация зависит от от наших собственных способностей. Не владея движением не поймёшь и трюка.
В эксперименте демонстрировали “Французский сброс” (French drop) трём видам обезьян Нового Света: желтогрудым капуцинам (Sapajus xanthosternos), и двум видам с меньшей ловкостью рук – обыкновенным игрункам (Callithrix jacchus) и беличьим обезьянам Гумбольдта (Saimiri cassiquiarensis). Экспериментатор показывал обезьяне пищевое вознаграждение, проводил трюк, а затем позволял обезьяне выбрать одну из двух рук. Обезьяна, одураченная трюком, должна искать в неправильной руке, в то время как та, которую не обманули, должна найти награду. Как и люди, капуцины, которые способны производить точный захват (precision grip), лежащий в основе трюка, были очень восприимчивы, и искали еду не в той руке 81% раз. В отличие от них, игрунок, которые не способны выполнять точный захват, удавалось обмануть лишь в 6% случаев.
Если невосприимчивость мартышек к трюку связана с их неспособностью произвести увиденное движение точного захвата, то они должны свестись, если трюк будет изменен с учетом их двигательного репертуара. Экспериментаторы проверили это, представив вариацию французского сброса, в которой для захвата монеты используется силовой захват (power grip) всей кистью. В отличие от точного захвата, все обезьяны могут и используют силовые захваты регулярно. Примечательно, что и капуцины и игрунки были восприимчивы к варианту трюка с силовым захватом, будучи одураченными в 81% и 94% случаев, соответственно. А бельичьи обезьяны, саймири, находятся где-то посередине – у них большой палец половчее, чем у мартышек, и они не могут выполнять точный захват, но на трюк ведутся. Очевидно, что разница тут не в руках, а в мозгах – ручки саймири ещё не способны, а мозг уже в состоянии прокалькулировать как это должно работать.
Manual action expectation and biomechanical ability in three species of New World monkey
Comparative cognition: Capuchin monkeys believe in magic
P.S. Если вы ещё не виделикак наебать обезьяну .
#biology #brain #behavior
В чём заключается прелесть фокусов с использованием ловкости рук? В нарушенных ожиданиях. Многие трюки используют фундаментальные механизмы человеческого восприятия и внимания, например, механизмы лежащие в основе предсказательной экстраполяции движения объекта (где он должен оказаться) или автоматическое привлечение внимания подсказками (automatic attentional cueing) от социальных сигналов, таких как взгляд (раз он смотрит туда – объект должен быть там). Монета должна оказаться в другой руке, а она исчезает – вот же ж! А для ловкости рук нужны пальцы, особенно большой противопоставленный другим. И не менее важный момент – наша перцептивная интерпретация зависит от от наших собственных способностей. Не владея движением не поймёшь и трюка.
В эксперименте демонстрировали “Французский сброс” (French drop) трём видам обезьян Нового Света: желтогрудым капуцинам (Sapajus xanthosternos), и двум видам с меньшей ловкостью рук – обыкновенным игрункам (Callithrix jacchus) и беличьим обезьянам Гумбольдта (Saimiri cassiquiarensis). Экспериментатор показывал обезьяне пищевое вознаграждение, проводил трюк, а затем позволял обезьяне выбрать одну из двух рук. Обезьяна, одураченная трюком, должна искать в неправильной руке, в то время как та, которую не обманули, должна найти награду. Как и люди, капуцины, которые способны производить точный захват (precision grip), лежащий в основе трюка, были очень восприимчивы, и искали еду не в той руке 81% раз. В отличие от них, игрунок, которые не способны выполнять точный захват, удавалось обмануть лишь в 6% случаев.
Если невосприимчивость мартышек к трюку связана с их неспособностью произвести увиденное движение точного захвата, то они должны свестись, если трюк будет изменен с учетом их двигательного репертуара. Экспериментаторы проверили это, представив вариацию французского сброса, в которой для захвата монеты используется силовой захват (power grip) всей кистью. В отличие от точного захвата, все обезьяны могут и используют силовые захваты регулярно. Примечательно, что и капуцины и игрунки были восприимчивы к варианту трюка с силовым захватом, будучи одураченными в 81% и 94% случаев, соответственно. А бельичьи обезьяны, саймири, находятся где-то посередине – у них большой палец половчее, чем у мартышек, и они не могут выполнять точный захват, но на трюк ведутся. Очевидно, что разница тут не в руках, а в мозгах – ручки саймири ещё не способны, а мозг уже в состоянии прокалькулировать как это должно работать.
Manual action expectation and biomechanical ability in three species of New World monkey
Comparative cognition: Capuchin monkeys believe in magic
P.S. Если вы ещё не видели
#biology #brain #behavior
YouTube
Not all monkeys are fooled by magic.
By performing a famous magic trick, the French Drop, for three species of monkey with differing hand structures, scientists have discovered that – in order to deceive – a conjuror needs the same anatomy as their audience.
Read more here- https://www.ca…
Read more here- https://www.ca…
Там, куда не проникает свет: биомы океанической коры
Жизнь найдёт себе дорогу даже в слое вулканического базальта, из которого преимущественно состоит верхний слой океанической коры. В богатом железом смектите, проживают микробы, которые выживают основном за счет аэробной гетеротрофии и метанотрофии. Органическое вещество, которое может поддерживать эти сообщества в водоносном горизонте (куда вода проникает сквозь деформации породы) верхней части коры, включает (1) растворенное органическое вещество в морской воде, которая течет через трещины и жилы, и (2) органическое вещество, абиотически синтезированное в процессе эрозии.
Большинство из тех немногих исследований, которые изучали жизнь в базальтах, были посвящены породам вблизи гидротермальных источников или нового морского дна - относительно молодым породам, возраст которых составляет всего до 8 миллионов лет. Это объясняется тем, что именно в более молодых породах морская вода может легче всего циркулировать и пополнять запасы пищи для микробов. Эти породы также более химически реактивны, и некоторые "камнеядные" микробы могут использовать эти реакции в качестве источника энергии.
Но по мере остывания базальта и удаления от места его образования, дальше по дну океана в сторону зон субдукции (там, где тектоническая плита уходит под мантию), его многочисленные трещины и поры заполняются осажденными минералами, что препятствует активному движению жидкости и приводит к созданию более изолированной системы. Количество клеток, которые могут поддерживаться аэробным окислением железа в верхней части океанической коры эквивалентно 10% от общего количества клеток в морских отложениях (седименте).
А есть ещё и скрытая геогидросфера. Представьте себе воду содержащую примитивную жизнь изолированную от фотосферы ещё в докембрийскую эпоху - около полутора миллиардов лет назад (возраст определили по анализу содержащихся там изотопов ксенона). Геохимические, микробиологические и молекулярные анализы щелочных соленых подземных вод на глубине 2,8 км в архейском метабазальте выявили микробный биом, в котором доминирует один филотип, связанный с термофильными сульфатредукторами, принадлежащими к роду Firmicutes. Эти сульфатредукторы существовали за счёт геологически произведенных сульфата и водорода в концентрациях, достаточных для поддержания жизнедеятельности в течение миллионов лет в толще породы без видимой зависимости от фотосинтетических субстратов.
Базальтовая кора есть ещё и на Марсе, где она сформировалась 4 миллиарда лет назад, после чего в результате гидротермального изменения и выветривания на поверхности и в недрах около ~3 миллиардов лет назад образовался богатый Fe и Mg смектит. На современном Марсе поверхность холодная и сухая в условиях высокого вакуума, однако недавно было указано на наличие подповерхностной жидкой воды, а где вода – там может быть и жизнь. Учитывая подповерхностное присутствие метана и жидкой воды на Марсе, можно предположить теоретическое наличие микробных сообществ, схожих с теми, что живут в базальте подповерхностного (subsurface) слоя на Земле.
Inside Deep Undersea Rocks, Life Thrives Without the Sun
#biology
Жизнь найдёт себе дорогу даже в слое вулканического базальта, из которого преимущественно состоит верхний слой океанической коры. В богатом железом смектите, проживают микробы, которые выживают основном за счет аэробной гетеротрофии и метанотрофии. Органическое вещество, которое может поддерживать эти сообщества в водоносном горизонте (куда вода проникает сквозь деформации породы) верхней части коры, включает (1) растворенное органическое вещество в морской воде, которая течет через трещины и жилы, и (2) органическое вещество, абиотически синтезированное в процессе эрозии.
Большинство из тех немногих исследований, которые изучали жизнь в базальтах, были посвящены породам вблизи гидротермальных источников или нового морского дна - относительно молодым породам, возраст которых составляет всего до 8 миллионов лет. Это объясняется тем, что именно в более молодых породах морская вода может легче всего циркулировать и пополнять запасы пищи для микробов. Эти породы также более химически реактивны, и некоторые "камнеядные" микробы могут использовать эти реакции в качестве источника энергии.
Но по мере остывания базальта и удаления от места его образования, дальше по дну океана в сторону зон субдукции (там, где тектоническая плита уходит под мантию), его многочисленные трещины и поры заполняются осажденными минералами, что препятствует активному движению жидкости и приводит к созданию более изолированной системы. Количество клеток, которые могут поддерживаться аэробным окислением железа в верхней части океанической коры эквивалентно 10% от общего количества клеток в морских отложениях (седименте).
А есть ещё и скрытая геогидросфера. Представьте себе воду содержащую примитивную жизнь изолированную от фотосферы ещё в докембрийскую эпоху - около полутора миллиардов лет назад (возраст определили по анализу содержащихся там изотопов ксенона). Геохимические, микробиологические и молекулярные анализы щелочных соленых подземных вод на глубине 2,8 км в архейском метабазальте выявили микробный биом, в котором доминирует один филотип, связанный с термофильными сульфатредукторами, принадлежащими к роду Firmicutes. Эти сульфатредукторы существовали за счёт геологически произведенных сульфата и водорода в концентрациях, достаточных для поддержания жизнедеятельности в течение миллионов лет в толще породы без видимой зависимости от фотосинтетических субстратов.
Базальтовая кора есть ещё и на Марсе, где она сформировалась 4 миллиарда лет назад, после чего в результате гидротермального изменения и выветривания на поверхности и в недрах около ~3 миллиардов лет назад образовался богатый Fe и Mg смектит. На современном Марсе поверхность холодная и сухая в условиях высокого вакуума, однако недавно было указано на наличие подповерхностной жидкой воды, а где вода – там может быть и жизнь. Учитывая подповерхностное присутствие метана и жидкой воды на Марсе, можно предположить теоретическое наличие микробных сообществ, схожих с теми, что живут в базальте подповерхностного (subsurface) слоя на Земле.
Inside Deep Undersea Rocks, Life Thrives Without the Sun
#biology
Коллективный интеллект
Интеллект - это способность добиваться одной и той же цели разными способами.
– Уильям Джеймс
Считаете ли вы себя цельной сущностью или коллективной? Разговор не о воображаемых друзьях, голосах в голове или эволюционных когнитивных модулях. На каком из многих уровней организации вас, как многоклеточного организма, можно обнаружить агентность (способность к принятию решений и обратной связи)?
Когда всё благостно и гомеостатично – клетки жопы работают слаженно и в унисон с клетками головы. Мы – ходячий компромисс в многоуровневом и тонком балансе конкуренции и кооперации всех наших тканей, органов и клеток. Вы скажете, что это всё нервная система дирижирует физиологической симфонией. А эмбриогенез? А регенерация? Почему нужные клетки оказываются в нужном месте, в нужное время, выполняя нужную функцию? Вряд ли у них есть глобальный замысел или подробная директива спущенная свыше.
Чем более разумно что-то, тем меньше оно похоже на коллектив. Мы знаем, что косяк рыб или мурмурация скворцов – это коллективное поведение, но выглядит так, будто они единое целое. И снова взгляните на своё прекрасное и драгоценное тело. Этот клеточный коллектив настолько когерентен, что вы проживёте всю жизнь в полной уверенности, что это и есть единые и неделимые вы.
Что делает коллектив индивидуальной сущностью (в отличие от просто сборища составляющих)? Интеллект – степень компетенции в решении проблем. Одноклеточные очень даже компетентны. Многоклеточные градуально всё компетентнее, аж до уровня вас любимых – ваша многоклеточная сущность поразительно адаптивна. Можно экстраполировать это на человеческое общество – как из толпы сделать коллектив, а из него – высокофункциональную социальную сверхсущность? Например, государство.
Интеграция информации и координация действий.
Посмотрите на рисунок:
(a) Рои часто характеризуются как коллективы, но агентские функции обычно приписываются каждому компоненту. Очевидно, что это коллективы, но не очевидно, что обладающие интеллектом.
(b) Интеллект животных часто характеризуется как единый агент системного уровня (демонстрирующий интеграцию информации и коллективные действия), но компоненты обычно рассматриваются как "части", не обладающие интеллектом. Эти системы очевидно обладают интеллектом, но не очевидно, что это коллективы.
(c) В действительности все интеллектуальные системы состоят из компонентов, которые действуют на основе локальной информации, основанной на индивидуальных обратных связях.
В многоклеточном организме отдельные клетки проявляют интеллект (решают проблемы), основанный на локальной информации и вознаграждении, а система (клеточный рой) в целом также проявляет интеллект, демонстрируя интеграцию информации и анатомическое принятие решений в масштабах системы.
Индивид – это коллектив. Интеллект – тоже коллектив.
The collective intelligence of evolution and development
Ещё по теме: Когнитивные горизонты
#biology #cognition #evolution
Интеллект - это способность добиваться одной и той же цели разными способами.
– Уильям Джеймс
Считаете ли вы себя цельной сущностью или коллективной? Разговор не о воображаемых друзьях, голосах в голове или эволюционных когнитивных модулях. На каком из многих уровней организации вас, как многоклеточного организма, можно обнаружить агентность (способность к принятию решений и обратной связи)?
Когда всё благостно и гомеостатично – клетки жопы работают слаженно и в унисон с клетками головы. Мы – ходячий компромисс в многоуровневом и тонком балансе конкуренции и кооперации всех наших тканей, органов и клеток. Вы скажете, что это всё нервная система дирижирует физиологической симфонией. А эмбриогенез? А регенерация? Почему нужные клетки оказываются в нужном месте, в нужное время, выполняя нужную функцию? Вряд ли у них есть глобальный замысел или подробная директива спущенная свыше.
Чем более разумно что-то, тем меньше оно похоже на коллектив. Мы знаем, что косяк рыб или мурмурация скворцов – это коллективное поведение, но выглядит так, будто они единое целое. И снова взгляните на своё прекрасное и драгоценное тело. Этот клеточный коллектив настолько когерентен, что вы проживёте всю жизнь в полной уверенности, что это и есть единые и неделимые вы.
Что делает коллектив индивидуальной сущностью (в отличие от просто сборища составляющих)? Интеллект – степень компетенции в решении проблем. Одноклеточные очень даже компетентны. Многоклеточные градуально всё компетентнее, аж до уровня вас любимых – ваша многоклеточная сущность поразительно адаптивна. Можно экстраполировать это на человеческое общество – как из толпы сделать коллектив, а из него – высокофункциональную социальную сверхсущность? Например, государство.
Интеграция информации и координация действий.
Посмотрите на рисунок:
(a) Рои часто характеризуются как коллективы, но агентские функции обычно приписываются каждому компоненту. Очевидно, что это коллективы, но не очевидно, что обладающие интеллектом.
(b) Интеллект животных часто характеризуется как единый агент системного уровня (демонстрирующий интеграцию информации и коллективные действия), но компоненты обычно рассматриваются как "части", не обладающие интеллектом. Эти системы очевидно обладают интеллектом, но не очевидно, что это коллективы.
(c) В действительности все интеллектуальные системы состоят из компонентов, которые действуют на основе локальной информации, основанной на индивидуальных обратных связях.
В многоклеточном организме отдельные клетки проявляют интеллект (решают проблемы), основанный на локальной информации и вознаграждении, а система (клеточный рой) в целом также проявляет интеллект, демонстрируя интеграцию информации и анатомическое принятие решений в масштабах системы.
Индивид – это коллектив. Интеллект – тоже коллектив.
The collective intelligence of evolution and development
Ещё по теме: Когнитивные горизонты
#biology #cognition #evolution
