Секс в воде: плюсы, минусы, подводные камни. Всё как у зверей #59

Жизнь появилась в воде, и секс как способ сделать жизнь лучше тоже появился в воде. И поэтому идея секса в воде для нас что-то сродни возвращению в Эдем. Но прежде чем радостно стянуть трусы и броситься в набежавшую волну, ознакомьтесь с важными правилами репродуктивного поведения на водах.

Хорошо ей об этом говорить, находясь на берегу моря. А вы попробуйте в Омске сексом в воде заниматься. Вот где межвидовой гибрид программы "Выжить любой ценой" и "В мире животных".

Что это она так вдруг постарела?

Этой больше не наливать!

Как в янтаре нашли древнего хвостатого паука

Ученые обнаружили в янтаре из Мьянмы древнего паука ранее неизвестного вида. Он жил примерно 100 млн лет назад и имел необычную особенность — хвост.

В 2018 году ученые обнаружили новый вид пауков, имеющий одну необычную особенность – хвост. Этот паук, живший примерно 100 млн лет назад, получил название Chimerarachne yingi (в честь чудовища Химеры из древнегреческих мифов). Об открытии кратко сообщает портал New Atlas.

Паук данного, ранее неизвестного науке вида был обнаружен в янтаре в Мьянме. Янтарь, в отличие от обычных окаменелостей, позволяет сохраниться более мягким элементам.

Chimerarachne yingi имел четыре пары ног, клыки, паутинные бородавки сзади и педипальпы спереди – все как у обычного паука. Однако, конечно, куда больше в глаза бросается. хвост. Специалисты обнаружили четырех представителей данного вида – все они имели тела длиной около 2,5 мм и хвосты примерно такой же длины.

Ни один из живущих видов из отряда пауков не имеет хвоста, однако эта особенность сама по себе не является чем-то необычным в мире арахнидов. Так, например, существа из отряда телифонов являются близкими родственниками хвостатых пауков, и, к слову, та же исследовательская команда ранее обнаружила еще более древних арахнидов с хвостами, но без паутинных бородавок.

Таким образом, Chimerarachne yingi в некотором смысле заполняет пробел в нашем представлении об эволюции паукообразных. Прошлая находка имела датировку примерно 380 млн лет назад, в то время как последняя – 100 млн лет назад.

По словам Пола Селдена, соавтора работы, новый вид представляет интерес потому, что может являться промежуточным звеном – между более древними пауками, у которых тоже был хвост, но еще не было, к примеру, паутинных бородавок, и новыми видами, у которых есть многие общие с Chimerarachne yingi признаки, но уже нет хвоста.

Хотя обнаруженные особи сохранились неплохо, исследователи не могут сказать многого о поведении древнего паука. Учитывая, что они были найдены в янтаре, можно предположить, что Chimerarachne yingi жили на стволах деревьев или внутри них и, вероятно, как и современные «сородичи», питались насекомыми. Хотя у пауков данного вида были паутинные бородавки, исследователи не считают, что эти древние членистоногие плели сложную паутину для ловли добычи: шелк, производимый из бородавок, мог использоваться для других целей – например, для обертывания яиц или для оставления следов, предполагают ученые.

Авроробореалия проведет палеонтологов через бутылочное горлышко из триасового периода в юрский

Ихтиозавры появились в начале триасового периода и в ходе эволюции довольно быстро заняли самые разные экологические ниши. В конце триаса произошло массовое вымирание, из-за которого их экологическое разнообразие резко сократилось. В юрском периоде, судя по ископаемой летописи, все ихтиозавры были похожими на дельфинов хищниками. На Новосибирских островах недавно нашли остатки нескольких ихтиозавров, живших накануне вымирания. Морфологические особенности части сохранившихся костей позволили ученым выделить новые род и вид — Auroroborealia incognita. В авроробореалии уникальным образом сочетаются черты как триасовых, так и юрских ихтиозавров, поэтому эта находка может помочь понять, как и почему это вымирание пережили только похожие на дельфинов ихтиозавры.

Триасовый период (251,9–201,3 млн лет назад) был эпохой крупных эволюционных преобразований, где главными героями стали рептилии, до этого находившиеся на второстепенных ролях. В триасе появились птерозавры и динозавры, а в моря впервые в истории Земли массово вернулись недавние наземные позвоночные, в том числе предки плезиозавров и ихтиозавров.

Сами ихтиозавры известны уже с оленёкского века (251,2–247,2 млн лет назад). В ходе своей эволюции они довольно быстро освоили разнообразные экологические ниши. Среди них были «рядовые» виды длиной 1–2 метра (например, Mixosaurus), семиметровые суперхищники с ящерицеподобным телом (Guizhouichthyosaurus) и еще более крупные, но короткомордые и беззубые формы (Guanlingsaurus). Были огромные — до 25 метров в длину — ихтиозавры с не вполне понятной экологией (Shonisaurus) и ихтиозавры с давящими, похожими на шляпки грибов зубами (Tholodus, Phalarodon), которые, вероятно, питались донными моллюсками.

В ходе триасового периода это поразительное разнообразие постепенно сокращалось, а темпы эволюции ихтиозавров становились всё более медленными. Можно сказать, они сделали эффектный и резкий старт в начале триаса, но скоро замедлили свое движение, а затем и вовсе почти остановились.

Окончательное сокращение экологического разнообразия ихтиозавров произошло во время массового вымирания в конце триасового периода, через которое проскочила лишь одна форма — рыбоядный хищник, столь схожий с дельфинами по облику, форме и размерам, что он стал классическим примером конвергенции.

В юрском периоде ихтиозавры оставались «консервативными» дельфинообразными животными и при всем своем изобилии не отличались заметным морфологическим и экологическим разнообразием. В меловом периоде ихтиозавры, так и не выйдя из ниши «дельфинов», стали угасать и вымерли в его середине, задолго до вымирания динозавров.

Вопрос, почему дельфиноподобные ихтиозавры оказались самыми успешными, как они сумели проскочить через «бутылочное горлышко» вымирания, которое в разы сократило разнообразие группы, пока лежит в области туманных гипотез. Решить его не получается в первую очередь из-за нехватки костного материала для того, чтобы аргументировать ту или иную точку зрения. Но недавно открытое захоронение позднетриасовых ихтиозавров на Новосибирских островах может изменить ситуацию.

В 2006 и 2009 годах состоялись экспедиции геологов и палеонтологов на остров Котельный — самый крупный из Новосибирских островов. Исследователи занимались стратиграфией отложений второй половины триасового периода, сформировавшихся в морских условиях 237–208 миллионов лет назад.

Они собирали в основном остатки беспозвоночных, важных для корреляции отложений. Слои изобиловали раковинами брахиопод и головоногих моллюсков, а также остатками морских лилий. Иногда попадались кости морских рептилий. Специальных работ по их поиску и добыче не проводилось, поскольку перед экспедицией стояли другие задачи. Находки костей, как всегда в таких случаях, ограничились отдельными разрозненными образцами, в основном позвонками и мелкими обломками ребер и фаланг. За два года собрали около пятидесяти образцов. Самой интересной находкой стали фрагменты черепа и передняя часть позвоночника некрупной рептилии.

Остатки привлекли внимание специалистов по морским рептилиям Николая Зверькова из Геологического института РАН и Дмитрия Григорьева из СПбГУ. Они определили, что почти все найденные в ходе экспедиций кости принадлежали ихтиозаврам. Только два крайне плохо сохранившихся фрагмента, возможно, были от каких-то завроптеригий.

Крупные позвонки удалось определить как остатки ихтиозавров из семейства шастазаврид (Shastasauridae). Средние по размеру позвонки из-за неважной сохранности и стандартной для триасовых ихтиозавров формы получилось определить только как «неизвестные ихтиозавры». А самые мелкие, размером с грецкий орех, принадлежали ихтиозаврам из группы эуихтиозавров (Euichthyosauria).

Уже беглый анализ находок дал любопытную картину. В триасовом периоде территория нынешних Новосибирских островов также находилась в высоких широтах, за полярным кругом. Но несмотря на сложные природные условия здесь обитали разные ихтиозавры, причем в немалом количестве. Судя по остаткам беспозвоночных, экосистема была весьма богатая и разнообразная.

Наибольшего внимания заслуживали остатки черепа, в том числе часть миниатюрной нижней челюсти. Они находились в небольшом куске твердой породы, их решили отсканировать на томографе, чтобы получить цифровые образы костей. Исследование провели в научном центре Сколково. Томограф дал 2400 тонких срезов-изображений. В компьютерной программе каждое изображение прорисовали, выделив кости (со стороны это напоминает раскрашивание контурных карт), затем объединили воедино, получив объемную модель костей. На работу ушло полгода: границы между костями и породой прочитывались плохо.

Оказалось, что череп принадлежал очень мелкому ихтиозавру — не более полутора метров в длину. Необычные морфологические признаки позволили описать его как новый род и вид, названный авроробореалия инкогнита (Auroroborealia incognita). Родовое название дано в честь северного сияния, видовое «неизвестный» — из-за пока загадочного характера животного, которое по имеющимся фрагментарным остаткам невозможно изучить подробно.

Животное в первую очередь интересно сочетанием примитивных и продвинутых признаков. Строение одной из костей черепа (парабазисфеноида) кое-чем напоминает юрских ихтиозавров: в частности, в нем всего одно отверстие для внутренних сонных артерий, а не два симметричных, как у большинства триасовых форм. В то же время верхняя сторона кости примитивная, с окостеневшими трабекулами. У юрских ихтиозавров трабекулы на протяжении всей жизни оставались хрящевыми. Позвонки авроробореалии похожи на позвонки юрских ихтиозавров: они укороченные и имеют двойные бугорки для сочленения с ребрами.

С известной долей условности авроробореалию можно назвать «переходным звеном» между ихтиозаврами триасового и юрского периодов. Подобные «переходные» позднетриасовые ихтиозавры Hudsonelpidia и Macgowania прежде были найдены в Британской Колумбии, однако их остатки отличаются неважной сохранностью, что не позволяет детально сравнить их с авроробореалией. Но уже понятно, что «переходные» фауны ихтиозавров в конце триаса были распространены повсеместно — и в тропиках, и за полярным кругом.

Также надо отметить, что авроробореалия — первый в нашей стране триасовый ихтиозавр, которого удалось определить до вида и для которого было обосновано выделение нового рода. Ранее описанные (также из Сибири) формы сейчас признаны сомнительными, так как соответствующие находки представляют собой отдельные малодиагностичные остатки.

Изобилие остатков ихтиозавров на острове Котельный и их исключительная сохранность настоятельно требуют отдельной экспедиции по их добыче. Это сопряжено со многими сложностями. Доставка экспедиции на местонахождение возможна только вертолетом, а среди участников должен быть человек с ружьем, чтобы в случае необходимости защищаться от белых медведей. Заброска в эти места осуществляется нечасто и в течение месяца-двух экспедиция будет предоставлена сама себе. Несмотря на все проблемы, она запланирована на ближайшее лето и должна доставить важные сведения о том, как ихтиозавры вроде авроробореалии проскочили через «бутылочное горлышко» из триасового в юрский период.

Схожая «бутылочная» история произошла и с завроптеригиями, которые в триасе также демонстрировали большое разнообразие форм, а в юрский период сумели провести только длинношеих плезиозавров. Вероятные находки костей завроптеригий на Котельном помогут разобраться и с этой загадкой.

История Земли за 24 часа

Мы часто рассуждаем про далекий космос, неведомые миры и непостижимые законы, забывая обращать внимание на то, что рядом – наш дом. Давайте исправим эту оплошность и поговорим про старушку Землю. Именно старушку – вы сейчас поймете, насколько она не молода. Наша планета существует треть времени жизни Вселенной и за это время повидала немало. Чтобы не путаться в огромных цифрах, давайте сравним историю Земли с сутками.

Итак, 4 миллиарда 567 миллионов лет назад запустились наши образные 24 часа – молодая звезда по имени Солнце оставила после своего рождения тот еще беспорядок. Пространство было заполнено плотным газом и пылью, образующими вращающийся вокруг нового светила протопланетный диск. Области диска с бОльшим количеством вещества притягивали к себе газ и пыль, наращивая массу и становясь все плотнее. С ростом массы зарождающаяся планета, как снежный ком, притягивала больше вещества.

Прошло всего 6 минут (20 миллионов лет), а наша Земля превратилась из протопланеты в самостоятельный объект молодой Солнечной системы. Да уж, она точно не была похожа на тихую голубую планету, какой мы видим ее сейчас. Это был настоящий ад: вся поверхность Земли была раскалена и расплавлена. Один сплошной океан лавы, в который непрерывно что-то сыпалось из космоса. Планета то и дело сталкивалась с маленькими и большими космическими телами. Есть мнение, что одно из таких столкновений привело к появлению Луны в 00:12 часов по нашему образному времени.

К 3 часам утра планета остыла достаточно, чтобы на ней начал конденсироваться пар, образуя гидросферу. Тут и там начали появляться моря, температура которых доходила до +90°С. Тяжелая бомбардировка метеоритами уже почти завершилась и примерно в это же время на Земле начала появляться примитивная жизнь. Планета все еще не выглядела дружелюбной: кипящие моря и лавовые реки не кончались. Непрерывный вулканизм выбрасывал тонны вещества из недр, наполняя атмосферу углекислым газом, азотом и водяным паром.

В промежутке между 03:00 и 05:30 появляются первые доядерные организмы – прокариоты. У этих примитивных одноклеточных нет даже ядра, но они успешно населяют остывающую планету, которая все больше становится пригодной к жизни. К 09:20 появляется полноценная земная кора, способная формировать континенты. В это же время бактерии познали, что такое фотосинтез. Благодаря этому атмосфера медленно начала наполняться кислородом. Но таким новшеством бактерии сами себя загнали в ловушку, изменив облик Земли до неузнаваемости.

Уже в 11 часов утра случилась так называемая Кислородная катастрофа. Бактерии увеличили концентрацию кислорода и уменьшили количество метана и углекислого газа, которые создавали парниковый эффект. Температура опустилась настолько, что буквально вся Земля превратилась в один большой снежный шар. Лед был даже на экваторе. Гуронское оледенение – так назвали этот период, закончилось лишь в час дня, продлившись 300 миллионов лет. С началом потепления произошел скачок в эволюции, и у простейших появилось ядро в клетке. Наступила эпоха эукариотов.

Долгое время на Земле царило великое затишье. С 14:30 до 20:15 не происходило абсолютно ничего. Ученые назвали этот период «скучный миллиард». Он начался 1,8 миллиарда лет назад и закончился 720 миллионов лет назад. В эволюции жизни не происходили очевидные скачки, да и климат оставался одинаковым на протяжении всего этого времени. Идиллию нарушил очередной ледниковый период, который опять произошел из-за повышения уровня кислорода. Продлился он недолго: начавшаяся в 20:40 вулканическая деятельность вновь запустила парниковый эффект, что спровоцировало дальнейшую эволюцию жизни.

К слову, к этому времени океаны уже были наполнены многоклеточной жизнью, начали появляться линии животных, растений и грибов. Климат стал настолько благоприятным, что в 21:10 (540 миллионов лет назад) произошел Кембрийский взрыв. Ученые до сих пор находят огромное количество ископаемых разных видов в слое почвы, соответствующем Кембрийскому периоду. Здесь развивались хордовые и членистоногие, появлялись первые скелеты-панцири. Усложняются экосистемы и сами их участники. Появились первые примитивные глаза и мозг. В 21:30 растения заселяют сушу, а в 21:38 первые животные покидают океан и ступают на твердую землю.

Дальше счет идет «на минуты»:

21:48 – образуются Уральские горы, появляются первые земноводные.

22:07 – первые деревья и семена. Это дало возможность растениям быстро распространиться по всей суше. Появились первые пресмыкающиеся.

22:25 – произошло самое массовое вымирание за всю историю жизни на Земле. За 20 тысяч лет исчезло 95% всех видов растений и животных на суше и в океане. Ученые до сих пор не могут установить причину этой катастрофы. На восстановление разнообразия жизни ушло более 30 миллионов лет. Но исчезновение одних видов, дало возможность развития других.

22:40 – появляются первые динозавры.

22:56 – первые сумчатые млекопитающие. Расцвет эпохи динозавров.

23:03 – суперконтинент Пангея разделился на два континента – Лавразию и Гондвану. Начался дрейф материков.

23:12 – первые птицы.

23:18 – первые цветковые растения.

23:39 – произошла еще одна катастрофа – вымирание динозавров.

23:42 – первые парнокопытные и древние киты.

23:52 – появление первых человекообразных обезьян.

…За 80 секунд до полуночи появляются австралопитеки, за 15 секунд – предки добывают огонь, а за 4 секунды – появляется человек разумный, который всего за 0,3 секунды до конца суток успевает населить Северную и Южную Америку.

Начался новый день. Сегодняшний день. Что он нам принесет? Поживем – увидим.

Пошла первая секунда.

Поставьте лайк, если задумались, что динозавры вымерли всего 20 минут назад и подписывайтесь, если еще не с нами.

Космос – это интересно!

Каких только не едят

Раньше я видела гигантского хищного водяного клопа белостому только в Таиланде, в самом жалком виде — жареном. На уличном прилавке в Бангкоке. А тут в Черногории наконец-то встретила живьем. Ох какая крутая скотина! Смотреть лучше со звуком, тогда, говорят, не так страшно.

Это он во время осеннего расселения залетел к нам на огонек. Любят огоньки, и даже называются electric light bugs. Но вел себя так, будто и правда собрался жениться. А дышал так, будто на мне и прямо сейчас.

Белостома универсальный солдат и суровый хищник: плавает, ползает, летает, жрет рыб, лягушек, тритонов, змей, не говоря про всякую беспозвоночную мелочь. Пятнадцатисантиметровый клоп может одолеть семнадцатисантиметровую черепаху.

Охотится так: хватает намертво мощными ловчими граблями на манер богомола, подтягивает к короткому острому хоботку и впрыскивает нервно-паралитическую пищеварительную смесь. После этого остается только подождать, когда еда затихнет, растворится изнутри и ее можно будет высосать. Ждать белостома умеет.

Людей, бывает, тоже кусают, и преболезненно. Но дальше не идет. Люди грубоваты.

Белостома не только идеальный убийца, но и идеальный папаша. После спаривания самка приклеивает яйца самцу прямо на спину. Штуки по три за спаривание, итого до ста штук. Да, получается всего 30 раз в сутки, а не 40, как у льва. Зато в отличие от льва, который так себе отец, мужик-белостома таскает на горбу свою решетку яиц целых две недели: не охотится, чтобы не повредить их, выставляет спину над водой, чтобы деточки дышали свежим воздухом и не заплесневели, и так далее.

В общем, отец-молодец. И хотя в азиатский кухне считается вроде как деликатесом, есть мы его, конечно, не будем.

Михаил Гельфанд «Нас избаловала всеобщая вакцинация»

Михаил Гельфанд — доктор биологических наук, биоинформатик, кандидат физико-математических наук

Эволюция от зарождения жизни до будущей войны с бактериями

01:31 Разговор в свете эволюции02:22 Киты, бегемоты и другие родственники

06:18 Чудо многоклеточности08:17 Как собрать РНК, не наделав ошибок

12:36 Где и как зародилась жизнь13:29 О “Луке” и геноме как тексте17:06 Есть ли интеллект у грибов19:45 Как возникло сознание22:54 Есть ли у муравьёв интеллект 24:13 Альтруизм как стратегия выживания

28:42 Коронавирус и другие примеры наблюдаемой эволюции30:39 Почему вирус становится злей

"Корь убили прививками, оспу задавили прививками"

"Последнее, что мы помним про полиомиелит, это президент Рузвельт"

“Нас избаловала всеобщая вакцинация”

37:57 Гонка вооружений с бактериями 41:47 Могут ли эволюционисты повлиять на политику 44:32 О вере в бога как помехе научной деятельности

Канал Просто о сложном с Софико Шеварднадзе

Ку-ку, родительский инстинкт, ты где?

Видео, в котором Акуаку нянчит кота и пеленает вомбата, новорожденный жирафик падает в мир, человек кормит грудью грызуна, профессор Дубынин дает ценный лайфхак про мужские соски, крысы выбирают между детьми и кокаином, а госпожа именинница рассказывает, из какого сора сделано родительское поведение высших млекопитающих. Больше рождений в мой день рождения!

Фрагменты текста для тех, кто любит текстом

. Родительское поведение крысы состоит из тех же основных элементов, что и родительское поведение человека: постройка гнезда, перетаскивание, принятие позы кормления и вылизывание детеныша. Правда, запрограммированы эти элементы гораздо жестче (особенно последний).

Но и эти простые паттерны не падают на крысу с неба. Их надо активировать, внутренними и внешними стимулами.

Внутренний стимул — гормоны. Во время беременности у млекопитающих повышается уровень эстрогенов и прогестерона, а перед родами они падают, зато подскакивает окситоцин и пролактин. И эти гормональные качели будят в крысе мать. Даже если она девственница, и даже если она самец.

Был опыт. Совершенно небеременным крысам кололи прогестерон и эстрогены, а потом — окситоцин и пролактин, имитируя предродовой гормональный профиль. И о чудо, крыса начинала строить гнездо и таскать туда ватные шарики! Даже если она девственница (или девственник)

Как уже рассказывала, инстинкты у нас исчезали как чеширский кот: структуры уже нет, но улыбка еще осталась. Так и отголоски гнездового поведения. Девятый месяц, плохо сплю, с трудом передвигаюсь. Не закатить ли ремонтик во всей квартире?

Но вот наконец–то роды! Согласно исследованиям нейролога Дика Свааба время родов определяет мозг ребенка. Что–то стало тесно, убираться за мной не успевают, пойду я пожалуй. И это наше первое в жизни решение запускает процесс. Повышается окситоцин, это вызывает схватки, а когда голова плода проходит сквозь шейку матки, ее стимуляция еще сильнее повышает уровень окситоцина. Круг замкнулся! Мозг матери и ребенка в последние мгновения их симбиоза буквально купаются в окситоцине. И это меняет их навсегда.

Кстати, выброс окситоцина из–за стимуляция шейки матки — та самая магия, которая может превратить легкую влюбленность в ужас каку любовь после первого же приличного секса. Достучаться до мозгов — done.

Окситоцин — химическая основа связи матери и детеныша, и всего, что из этого выросло: теплых социальных связей, дружбы, симпатии, любви и желания завести отношения, котика или собаку. Как гормон он вызывает сокращение матки и выделение молока, а как нейромедиатор — желание любить, обнять, согреть, накормить, защитить, лучшие годы отдать, а при случае и навалять по самое не балуйся. Потому что окситоцион работает в две стороны: усиливает любовь, заботу и привязанность к своим, а к чужим — врагам или конкурентам — усиливает агрессию. Потому что только мои, мои деточки должны хорошо кушать! Окситоцин гормон любви, но любовь эта с кулаками. Вот тут, например, про его роль в войнах шимпанзе: https://elementy.ru/novosti_nauki/432907/Mezhgruppovye_konfl.

. Родительская забота полезная штука и помогает эффективно передать свои гены в будущее. Но животные, включая многих людей, ничего не знают про гены, да и о будущем не думают. Хорошо, у людей есть слово «надо» и «попробуй только не!». Но что заставляет животных тратить силы на возню с беспомощными комочками, вместо того чтобы бросить их, а еще лучше съесть? Не поверите, они это делают просто из удовольствия.

Прикрутить удовольствие к эволюционно выгодному поведению, пищевому, игровому, познавательному, сексуальному – гениальная находка естественного отбора. Кто не любил поесть, тот вымер. Кому не нравилось заниматься сексом, тот не передал это качество по наследству. Заботиться о детях приятно, иначе уж поверьте, никто бы пальцем о палец ради них не ударил. Чтобы подсластить ежедневную родительскую рутину, эволюция не пожалела самых сладких нейромедиаторных вкусняшек: кроме окситоцина тут дофамин, серотонин и эндорфины, обезболивающие и эйфоризирующие эндогенные опиаты.

Да, дети это наркотики, только легальные и очень дорогие. Ученые выяснили это, коварно введя матерям–макакам налоксон – антинаркотический препарат, блокирующий приятное действие морфина и эндорфинов. И те тут же охладели к родительским обязанностям. "Какие–то поддельные детеныши. На вид как настоящие, но радости никакой".

Или был другой интересный эксперимент: крысам–первородкам предложили на выбор возиться с детенышами – или раствор кокаина. И молодые мамаши выбрали кокаин.

Ну деевочки, сказали ученые – и повторили эксперимент на опытных матерях. И вот они предпочли ухаживать за детьми. Секрет натурального нейромедиаторного кайфа — чем чаще практикуешь, чем лучше делаешь и больше радости получаешь. Так что остерегайтесь дешевых подделок! Настоящее удовольствие – только от настоящих детей.

Если мозг по каким–то причинам не выделяет вкусняшек, родительское поведение нарушается. Например, гормон стресса кортизол подавляет выработку окситоцина, и мать вместо того чтобы кормить детенышей, сама их съедает. Что–то тут неспокойно, дети, все равно вас кто–нибудь сожрет, уж лучше родная мать.

У людей похожая история. Стресс во время беременности — главный фактор риска послеродовой депрессии. Окситоцин глушится кортизолом, ребенок не радует, значит я плохая, плохая мать. Похожий эффект может давать эндокринный дисбаланс из–за юного возраста или еще чего. Когда гормоны выравниваются, сами или с помощью врачей, это проходит. Главное, не успеть съесть ни детей, ни себя.

Родительское поведение может нарушиться, если детеныш не соответствует прописанным в мозге стандартам детеныша: не так выглядит, не так пахнет, не так стоит, не так пищит — это тоже может блокировать родительское поведение и разрешить пищевое. Поэтому по возможности избегайте быть слабым и больным детенышем в мире животных. И не слушайте тех, кто говорит “Вот животные никогда не бросают своих детей!”. Эти люди очень многого не знают.

. Мы с раннего детства тренируемся быть родителями. Когда нянчим кукол, кормим плюшевых зверушек, укладываем спать пистолетики и машинки, ухаживаем за нашими меньшими братьями и младшими сестрами — мы повторяем поведение своих родителей, и это тренировочный прогон нейронного контура нашего собственного родительского поведения. И конечно источник нейромедиаторного кайфа.

Голландский приматолог Франс де Вааль рассказывал. Подростки–макаки обожают возиться с малышами. Если им удается выклянчить его у макаки–мамы, они носятся с ним, обнюхивают, облизывают — и вдруг прямо на ровном месте засыпают, буквально отрубаются на несколько минут.

Такое бывает и у юных самок, и у самцов. В мужском мозге те же центры родительского поведения, и их можно расшевелить даже у видов, не практикующих отцовскую заботу. Электростимуляция медиальной преоптической зоны гипоталамуса сподвигает петуха насиживать яйца, а самца крысы таскать игрушечных крысят. Так что все вы можете, мужики, стоит только захотеть или постучать вам в гипоталамус.

Более того. Если искусственно повысить самцам млекопитающих окситоцин и пролактин, их молочные железы начинают выделять молоко, потому что вообще–то имеют все, что для этого необходимо, просто добавь гормон. В природе молоко выделяется только у самцов даякского крылана. Но если кто–то хотел стать бэтменом, имейте в виду.

Ну хорошо, вот самец некоего млекопитающего готов заботиться о детеныше. Но как он узнает, что это его ребёнок? Как и самцы людей до изобретения генетического теста на отцовство: никак. Более того. Животные вообще не догадываются, что дети и секс как–то связаны. Что для самцов, что для самок секс это одно удовольствие, дети — совершенно другое. Некоторые племена, кстати, до сих пор в этом уверены.

Но что это меняет? Самец привязан к своей самке теми самыми окситоцино–вазопрессиновыми узами, которые лежат в основе любви. Беременная самка постепенно все больше становится похожа на большого детеныша — круглая, милая, неуклюжая, эмоциональная, плохо спит и постоянно хочет на ручки. Все это очень возбуждает передний гипоталамус самца и активирует его родительское поведение. Он строит гнездо, ухаживает за самкой, кормит ее, а когда рождаются детеныши — естественным образом переключается на заботу о них.

Однако если у 85% видов птиц самцы заботятся о потомстве, у млекопитающих таких отцов–молодцов всего пять процентов. А кто виноват? Самки виноваты. Млекопитающие матери слишком круто все устроили. Сначала плод развивается под полной защитой материнского организма, а потом кормится молоком до готовности. Девчонки, вы все так классно придумали, что нам тут просто нечего добавить, так что мы пойдем.

Но люди входят в 5% счастливчиков. Мы бипарентный вид, и для выращивания детеныша (самого дорогого и долгорастущего в мире) всю нашу эволюционную историю, за исключением разве что последних десятилетий, требовался вклад обоих родителей. Гены хороших отцов по понятным причинам успешнее закреплялись в популяции — в том числе и аллели, ассоциированные с отцовской заботой. При контакте с ребёнком и его матерью у таких отцов повышается уровень эстрогена, окситоцина, пролактина и активирует родительскую сеть, нейронный контур, управляющий эмоциями, вниманием, бдительность, чувством удовольствия от награды, а также отвечающий за обучение и анализ полученного опыта. И этот нейронный контур работает тем лучше, чем больше отец заботится о ребёнке.

Опыты показывают, что у самцов–полевок появление потомства стимулирует рост новых нейронов в гиппокампе, отделе мозга, ответственном за консолидацию памяти. Парни, вы ничуть не хуже полевок, так что от отцовских обязанностей гиппокамп у вас прет — во! Потому что крутыми отцами, как и крутыми матерями, не рождаются, а становятся. Ну или не становятся.

Наше родительское поведение — как оружие в компьютерной игре. Кое–какая мелочь выдается нам по дефолту, но основной арсенал приходится собирать самим. Рубиться на минималках — то еще удовольствие. Зато чем лучше вы прокачаетесь, тем больше радости получите от процесса.

Но если вы вообще не хотите играть в дочки–матери? Тоже хорошо. В условиях глобальной урбанизации и растущей плотности населения важно не много рожать, а хорошо воспитывать. И вовсе не обязательно своих. У гиперсоциального вида вообще не бывает чужих детенышей. Например, дважды в неделю у меня появляется штук тридцать детей, и я всех их очень люблю. В том числе и потому, что после занятия сдаю обратно родителям. Дети как дельфины: мне нравится с ними играть, учить разным штукам, но /еще один/ свой дельфин мне не нужен.

Спасибо за поздравления и инджой!

Как захватить Австралию, не привлекая внимания санитаров

В чем главная проблема Австралии? Кто угодно, попав в Австралию, может стать бичом Австралии. Вот в этом, а не что думают обычно. Местные пауки, змеи и кубомедузы -- безобидная фигня по сравнению с понаехавшим котиком или собачкой. Кролик здесь хуже лесного пожара. Жаба-ага страшнее крокодила. Ежевика злее цикуты. И так во всем. Австралийская магия способна превратить в монстра даже золотую рыбку.

Почему в Австралии такая хрень с приезжими? Мы не поленились сгонять туда, пока было можно, чтобы разобраться в вопросе на месте. С большим, кстати, риском! Не для себя - для Австралии. Ведь кто угодно, попав в Австралию, может стать бичом Австралии. Чем "Всё как у зверей" хуже?

Кусочек текстом для тех, кто любит текстом

Свои лучшие годы Австралия провела в полном одиночестве, разойдясь с Гондваной примерно 100 млн лет назад и захватив на память немного сумчатых зверушек. Ведь они такие милые. Да других особо и не было. Плацентарные звери появились позже и потеснили сумчатых, а изолированная Австралия осталась заповедником гоблинов.

Но примерно 40-60 тыс лет назад в рамках великого расселения человека из Африки сюда добрались первые люди. И в истории австралийской природы начинается новая эра — Эра Понаехавших.

4000 лет назад. С севера приплывают очередные предки аборигенов, и с ними только-только одомашненная собачка. Попав в Австралию, собачка оглядывается как Жорж Милославский в квартире Шпака: Ба, это я хорошо зашел. Дорогие люди, кажется, мы тут и без вас управимся.

Собачка вторично дичает, собирается в организованные стаи и со своим плацентарным интеллектом становится самым успешным хищником Австралии, известным нам как дикая собака динго. Австралия на этом теряет несколько видов травоядных, не выдержавших пресса, и оба-два своих крупных хищника, не выдержавших конкуренции. Сумчатый волк и сумчатый дьявол уцелели только на Тасмании, куда динго не добрались. Успешный конкурент хуже любого врага.

Экосистема Австралии покряхтела, но подстроилась под динго в качестве контролирующей хищной вертикали. И тут в 18 веке новая напасть - появляются англичане. Привозят с собой не только сорок бочек арестантов, но и английскую культуру, традиции, прогрессивные идеи, и главное, английских овец. И объявляют местного исполняющего обязанности волка динго врагом общества. Начинаются массовые отстрелы, капканы, яды, премии за шкуру и наконец шедевр инженерно-экологической мысли — забор от динго. Построен в 1880 году на востоке Австралии. Такой классический английский забор вокруг пастбища. Только длиной 5,5 тысяч километров.

Что характерно, из всех своих колоний англичане пытались сделать вторую Англию. Являлись на новое место как переезжающие крестьяне: со своей скотиной, коровками, курями, утками, кроликами, скворцами, воронами для настроения. Олени есть у вас? Нету? А мы заведем!

И заводили, еще не зная, что кто угодно, попадав из внешнего мира в Австралию, может стать бичом Австралии. Как вода превращает милых могваев в жутких гремлинов, так и австралийская экосистема обладает удивительным свойством открывать темные стороны даже в самых невинных животных.

Середина 19 века. Один поселенец выпускает в свои земли в штате Виктория 12 пар кроликов, чтоб были. Кролики это не только ценный мех, но и мясо, и дух старой доброй Англии… да и что может быть милее и безобиднее кролика?

Только миллион кроликов! А к началу 20 века кроликов становится 20 миллионов. И они продолжают плодиться в геометрической прогрессии, и каждые десять кроликов съедают столько же травы, сколько одна овца, но овца дала бы в 3 раза больше мяса, чем эти гадские десять кроликов, которых еще поди поймай!

Кролики теснят местную фауну, вызывают эрозию почвы, съедают сельского хозяйства на миллионы долларов, в общем, их объявляют врагами и вредителями. Начинаются да, массовые отстрелы, капканы, яды и шедевр инжерено-экологической инженерии — забор от кроликов. Построен в 1907 году на западе Австралии. Три тысячи километров из дерева, металла и проволоки по цене 250 долларов за километр.

Нет, собаки динго решили бы проблему кроликов гораздо дешевле, но они враги общества и сидят за другим забором, на востоке Австралии.

Для борьбы с кроликами из Англии привозят лисиц и хорьков. Но те берутся не за кроликов, которых еще пойди поймай, а за наивных медленных сумчатых. Сумчатые редеют. Кролики продолжают плодиться. По обе стороны забора от себя.

И наконец в 50х годах против них применяют бактериологическое оружие. Из Южной Америки завозят кроличью смерть - вирус миксоматоза, родственника нашей черной оспы. И это срабатывает. Опущу неаппетитные подробности, как именно это выглядело, но кроличий апокалипсис уничтожает 80% популяции. Однако оставшиеся 20% успевают договориться.

— Ок, миксоматоз, если ты убьешь нас всех, где ты будешь жить?

— Хм. Об этом я не подумал.

И начинается коэволюция — вирус и кролики притираются друг к другу. И к 91 году в Австралии снова живет 200 миллионов, но теперь уже неуязвимых устойчивых суперкроликов. Классический финал мультика про Багза Банни

Или вот. В 19 веке в главную австралийскую реку Муррей выпускают карпов, чтобы было кого жарить на Рождество. А дикий карп, он же сазан, на минуточку, один из самых опасных инвазивных видов по версии МСОП. Но где 19 век, и где МСОП. Карпы освоились, захватили и вытеснили все что можно, и сейчас составляют 80% всей животной биомассы гидросистемы Муррея.

Чтобы восстановить биоразнообразие, на них решили натравить карповый вирус герпеса. Но вовремя посчитали, что если всё получится, такое количество дохлых карпов приведет к экологической катастрофе. И оставили всё как есть. Живыми вы конечно не подарок, но мертвыми еще хуже.

Беда ручного управления экологией в том, что экологические задачи решаются сложно и долго, а люди любят простые и быстрые решения. Типа приструнить инвазивный вид с помощью другого инвазивного вида. Получается обычно полная жаба. Трехкилограммовую жабу-агу завезли в Австралию, чтоб она ела инвазивных же жуков-вредителей инвазивного же сахарного тростника. Жаба жуков есть не стала, зато взялась за разных полезных местных насекомых.

Ситуация стала еще немного хуже: жуки едят тростник, жаба ест мирных жителей, саму жабу не ест никто, а кто пытается, тот дохнет, потому что она очень ядовитая. И пока ученые ломали голову, кого бы еще завести, чтобы все разрулилось — явился спаситель. Из местных. Австралийская певчая ворона наловчилась переворачивать агу ядовитыми железами вниз и выедать через брюхо. Иногда лучшее решение экологической задачи — просто подождать, пока все решится само.

А в чем секрет такой уязвимости австралийской экосистемы перед инвазиями, это вы уже смотрите в видосе. Зря мы что ль полтора месяца кочевали с палаткой по Австралии, рискуя увлечься и стать ее бичом.

Спасибо и инджой

Девочка с персиком

На днях встретила в Сербии вот такую красавицу. Мраморный хрущ, самый крупный из хрущей Европы. Роскошный родич нашего майского жука.

3-4 года царь-хрущ проводит под землей в виде жирной хорошокушающей личинки, а потом пару месяцев живет взрослым - вот таким мраморным изваянием, способным к любви и полету.

Хрущица гудела вокруг уличного фонаря, стукнулась о его стекло и упала на асфальт натурально с грохотом. Подобрали, рассмотрели. Надкрылья твердые как кость. Брюшко подбито мягким золотистым бархатом. Усы, как и положено девочкам, маленькие. Вцепилась в персик на нашем столике своими рыболовными крючками и сидит.

Отсиделась, приподняла надкрылья, выпростала сложенные вдвое прозрачные крылышки и медленно взлетела, гудя как коптер. Полетела к суровым сербским мужикам за соседним столиком. Те перепугались, заорали и замахали так, что опять упала. Пришлось унести в безопасное место и там уже выпустить в ночное сербское небко.

Удивительное дело — летающий кусок мрамора, от которого отсечено все лишнее.

Scorpions: дискотека каменноугольного периода

В Узбекистае на плато Устюрт недалеко от полумертвого Аральского моря встретила пёстрого скорпиона Mesobuthus eupeus. Пестрый-то пестрый, но если на него посветить УФ-фонариком, он становится смотрите каким. Чистая магия! И немного биофлюоресценции.

В УФ-лучах светятся все скорпионы, и делают это уже очень давно. Когда ты древнее исключительно ночное паукообразное, надо придумать способ быть заметным и привлекательным для потенциального партнёра. А что может быть заметней и привлекательней неоновой подсветки? Особенно когда вокруг глухой каменноугольный период: ни одного рейва на сотни миллионов лет вокруг.

Варнинг: не пытайтесь повторить без достаточного опыта, дикие скорпионы этого не любят. Ужаление не смертельно, но оч неприятно, лучше избегать.

Спорные научные вопросы: опыты над животными, акупунктура, эволюция, сексуальная ориентация - разбор книги "В интернете кто-то неправ" (2/3)

Привет Научная Лига Пикабу! Меня зовут Михаил и я продолжаю писать вам большие посты про одну интересную книгу, в которой разбирается ряд спорных вопросов, таких как "Вредно ли ГМО" или "Пора ли запретить опыты над животными?". Я упрощу написанное еще сильнее и расскажу про эти темы кратко, но емко и передав основной смысл. Свою общую работу я поделил на три части, а в этот раз мы поговорим про то, насколько ли необходимы опыты над животными, про такой метод лечения как акупунктура (рефлексотерапия), про эволюцию и креационизм (все создано Богом), а также про сексуальную ориентацию человека и про то, выбирает ли он ее себе? Первая часть тут.

Логично что пикабушник любит читать, для этого этот пост здесь. Однако если у тебя вдруг нет времени на этот огромный (реально большой) пост, то ты можешь послушать мой получасовой подкаст на эту тему, в котором я касаюсь всех тем, указанных выше. Его можно найти в Apple Music, Yandex Music, VK, Google Podcasts или в СберЗвук. А вообще все ссылки тут.

Самое важное - книги нужно читать! Воспринимайте этот пост как попытку заинтересовать вас этой книгой, вся информация будет из нее, с небольшими дополнениями, а еще больше можно будет найти в первоисточнике.

В 2005 году на Биологическом факультете МГУ произошел беспрецедентный случай: на третьем курсе обучения, биолог биохимического отделения Роман Белоусов отказался убивать лягушек (по личным соображениям), так как он считал, что будущие биологи и медики во время обучения имеют право выбирать: ставить ли им опыты над животными? Поэтому он игнорировал все практические занятия. Ему предложили перевод на другой факультет по близкой специальности, однако он отказался, заявив, что хочет обучаться только на биофаке и только кафедре микробиологии. И в результате его просто отчислили, после чего он подал в суд, однако тот на его защиту не встал. А как вы думаете, имеет ли он право на индивидуальное обучение и кто виноват в этой истории? Полная новость тут и тут.

Чудовищно ли убивать лягушку студентам? Если рассматривать пример с лягушкой, то настолько ли вообще это необходимо студентам? С одной стороны, непосредственной пользы для учебного процесса это не несет: студенты просто разрежут лягушку и запишут пояснения преподавателя по поводу этого процесса. Однако в контексте обучения на специальности, в дальнейшем на которой придется работать и с другими живыми существами, это довольно важный шаг преодоления себя и познания основ. Ася пишет:

Надо понимать, что у исследователей нет цели загубить как можно больше невинных зверюшек, и даже напротив: несмотря на то, что число докторских степеней, присуждаемых в США за последние 30 лет выросло почти вдвое, число используемых при этом животных не увеличилось.

Кроме того: есть сведения с 1973 года, показывающие тенденцию плавного уменьшения используемых в лабораторных целей животных (в США), там в 1973 было примерно 1 700 000, к концу 90-х эта цифра выросла на 500 000, а затем к 2018 году упала до 800 000, поэтому уменьшение действительно есть. Ниже будет график этого исследования:

Есть много сведений с подсчетом используемых в опытах животных, имеется в виду позвоночных животных, хоть это и приблизительное количество: но это где-то 50-100 миллионов животных по всему миру, большинство из них это мыши и крысы (примерно 75%).

При этом, есть и сведения о других животных, которые не используются людьми в опытах, но как правило употребляются в пищу. Например куриц это почти 66 миллиардов по всему миру, ну это правда почти 89 процентов от всех используемых в таких целях животных. Это я к тому, что это немного несоразмерно: количество животных над которыми проводят опыты и которые употребляются в пищу.

В каких областях используются лабораторные животные? Половина из них участвует в получении новых видов с помощью генетической модификации, а другая половина используется для всяких медицинских, экологических или других видов исследований. Большая часть уже из этой группы нужна для понимания причин человеческих болезней. Такой подход возможен, потому что многие гены у нас и у мышей практически идентичны: в предыдущий раз я уже упоминал про то, что такое ДНК и гены и рассказал про то, что все существа на земле используют один и тот же генетический код. Если сравнивать нас с мышами: то многие гены у нас практически идентичны, из-за чего мыши и используются в большом количестве опытов.

Давайте приведем какой-нибудь пример: вы изучаете гены и предполагаете, что есть ген, который увеличивает у человека риск развития диабета. Хорошо, вы ищете такой ген у мыши, нарушаете его работу, а затем смотрите, заболевают ли полученные животные чаще или реже, или же какие лекарственные вещества могут компенсировать полученный эффект. В своей книге Ася рассказывает про несколько таких исследований, а также про два трагических эпизода, когда в истории медицины ужесточались требования, касательно проведения опытов на животных.

В первом и втором случае, лекарство и его компоненты были недостаточно исследованы на животных, из-за чего в первом случае у людей повреждались почки и они умирали. Во втором случае лекарство влияло на беременных женщин и их детей, которые росли у них с большими нарушениями из-за приема препарата. Второй случай даже более показателен: ведь несмотря на то, что опыты над животными в этом случае и проводились, но не было проведено достаточно опытов, в том числе и над беременными животными, из-за чего это и привело к этому эффекту.

Другой вопрос - исследование косметических препаратов на животных. Если погуглить, то можно найти довольно жуткие картинки. И тут должна быть все-таки грань и животные не должны использоваться для всех нужд человека, а желательно только для тех, где без них действительно не обойтись. Это не значит, что косметику нужно испытывать на людях. Это значит что возможно косметику стоит создавать другими методами, нежели испытаниями на многочисленных животных. Однако развиты ли сейчас эти методы, чтобы без последствий для людей отойти от опытов над животными? К сожалению - пока что нет, но работа в этой области хоть медленно - но ведется.

Я думаю можно сделать вывод, что опыты над животными - необходимая в наше время мера, проблему которых умные люди также понимают, что подтверждается различными мерами по уменьшению числа лабораторных животных, а это значит, что все идет верным путем и рано или поздно можно будет снизить число таких животных до минимума.

В следующей главе Ася рассказывает про проблемы такого метода лечения, как акупунктура, больше известного у нас как "рефлексотерапия". Чтобы вы сразу представляли о чем идет речь, прикрепил сверху картинку. Если вы не знаете что это, то объясню: это метод альтернативной медицины, заключающийся в введении пациенту в кожу очень тонких игл.

Между прочим, акупунктура - это ключевой аспект традиционной китайской медицины, откуда в советское время, на фоне потеплений отношений между СССР и Китаем эта методика перетекла и к нам. Вопрос в том, является ли эта методика рабочей?

Как можно сделать вывод по поводу эффективности того или иного вида лечения? Конечно же это должно подтверждаться исследованиями пациентов, в которых четко просматривается - работает ли методика более эффективно, чем просто плацебо? Кроме того, желательно для каждой такой методики получить хорошее научное объяснение, не включающее в себя привлечение различных загадочных сущностей, типо энергий, души и прочих вещей.

Например гомеопатия, о которой мы говорили в прошлый раз, имеет соответствующие исследования, правда которые говорят не в ее пользу, так как ее эффективность абсолютно одинакова с плацебо. А вот антиретровирусная терапия против ВИЧ, о которой мы поговорим в следующий раз, показывает свою эффективность, в сравнении с тем же плацебо.

В случае акупунктуры все немного сложнее. Давайте процитируем типичное объяснение акупунктуры:

И это я еще отбросил наиболее странные утверждения из статьи, которые звучат крайне абстрактно, загадочно, но зато завораживающе, немудрено то, что кто-то действительно верит этому. Что мы можем понять из этой цитаты? Что у человека якобы есть ряд специальных акупунктурных точек, находящихся в определенных местах и их нужно стимулировать с помощью специальных игл.

Что объединяет все исследования, лояльные к этому методу лечения? В том, что все они не предлагают единой версии, как и почему их метод лечения работает. Иногда и вообще можно и вообще встретить признания, что универсального объяснения действительно не существует. Ася проводит исследование одной из таких статей, что она делает: серьезно относится к написанному, читает объяснения, как же работает акупунктура. Затем, она идет по ссылкам, на которые ссылается автор, как правило это тоже акупунктурные журналы, где тоже приводятся ссылки. И в какой то момент находится такая ссылка, которая никуда не ведет. То есть название исследования есть, а вот самого исследования нет ни в одной поисковой системе.

В общем Ася подводит итог, что несмотря на то, что все хоть довольно и туманно и зачастую ссылки и обрываются, но зато если начать гуглить самостоятельно эти темы, то можно найти некоторые отрывочные исследования, что акупунктура вроде как и может работать.

Однако что насчет другого критерия эффективности альтернативного метода лечения, что насчет исследований, есть ли такие, которые показали бы хорошую разницу в сравнении с плацебо? Кстати как проводят такие исследования, это же не таблетка, при исследовании которой дают кому то реальную таблетку, а кому то пустышку. А тут есть хитрости, например - фальшивые иглы, которые чуть чуть прикасаются к коже, а затем прячутся в ручке иглы, таким образом что пациент не должен чего-то заподозрить, ну или когда вводят реальную иглу, но не в акупунктурную точку.

И такие исследования действительно есть, даже достаточно серьезные, а есть еще и исследование, которое анализирует все эти работы и проверяет выводы, сделанные по ним. Что в нем сказано? В нем эти исследования сведены в таблицу и рядом можно увидеть выводы по каждому из них и как правило это: недостаточно данных, нет доказанного полезного действия или прочие подобные выводы. Однако есть пара и таких, которые вроде бы и подтверждают какую то зависимость. Однако по сути можно сделать общий вывод: этот метод лечения может подходить для тех, кто в него действительно верит, почему бы им не пользоваться, лишь бы человек сам думал что ему это помогает. Советовать ли его всем остальным в качестве серьезного метода лечения? Однозначно нет - все таки эффективность метода по сути не подтверждается, а его точных научных объяснений по прежнему нет.Самый небольшой раздел книги посвящен эволюции и эволюционной теории. Начнем с того, что в 2009 году, ВЦИОМ (всероссийский центр изучения общественного мнения) представил данные исследования, касающегося дарвинизма и креационизма. Дарвинизм - это когда предполагается что все современные виды животных и растений появились путем естественного отбора - ну то есть через наследственность и изменчивость организмов в связи с их жизненными необходимостями. Креационизм же, как следует из названия, это концепция того, что все живое на Земле было создано именно Богом.

Так вот, согласно ВЦИОМ, только 35 процентов россиян являются сторонниками дарвинизма, в то время как креационизма придерживались целых 44 процента. Еще корреляции? Чем крупнее город и образованнее население - тем больше люди придерживаются теории эволюции, что довольно понятно. Самое же интересное в этом исследовании другое: там есть сводка исследования в таблицы. И по ним ясно видно, что есть самая интересная - третья категория людей. Например среди креационистов нашлись те, которые считают и человек и обезьяна произошли от общего предка, а со стороны дарвинистов нашлись и те, кто считают что человек был создан Богом. Такие аномалии конечно достаточно сложно объяснить, однако скорее всего просто у людей нет в голове единой общей концепции, которой бы они придерживались. Именно поэтому и я не считаю что эту главу стоит пропустить, а стоит ее тоже коснуться.

Почему дарвинизм? Все дело в том, что хоть Чарльз Дарвин не был тем первым, кто предположил, что все существующие виды существуют в результате эволюции, но он был первым, кто предложил механизм, который смог объяснить процессы видообразования. Все дело в том, что если какое-то случайно возникшее изменение повышает шансы выжить и оставить потомство, то оно будет встречаться чаще у потомков и именно потому, что его обладатели больше выживали и оставляли потомство.

Не каждому просто понять то, что у эволюции нет какого-то плана и все изменения могут быть во многом и вовсе случайностью. Хороший и яркий пример эволюции - возвратный гортанный нерв и в свое время этот нерв помогал рыбообразным предкам обеспечить нервными клетками жабры, которые находились рядом с сердцем. Современным организмам же жабры не нужны и теперь, то что использовалось когда-то для жабр помогает другим органам: например для управления мыщцами гортани, помогающими нам дышать и разговаривать, поэтому это и называется гортанным нервом.

Но вот в чем незадача, сам этот нерв по прежнему спускается от мозга вниз в тело, проходит под дугой аорты (это около сердца) и возвращается обратно. Так, в случае жирафа, этот нерв вынужден проходить вниз, а затем и вверх по четыре метра в каждую сторону, неплохо так да? И это целая задача для хирургов, как во время различных операций не повредить этот нерв, идущий таким странным маршрутом. Поэтому знание анатомии хорошо помогает людям понять теорию эволюции.

Еще проблема в восприятии этой теории в том, что мы не совсем понимаем масштабов тех лет, за которые проходит эволюция. Что вообще было 90 миллионов лет назад и насколько это много? Вот задумайтесь на секунду, сколько вещей проходит за минуту, а теперь над тем, сколько всего происходит за 90 миллионов лет. Наверное только палеонтологи более менее способны представить такие масштабы времени.

Еще интересно то, что мы зачастую считаем себя венцом эволюции и что все остальные виды вели именно к нам, а это не совсем так. Именно поэтому мы удивляемся, когда мы видим у совершенно разных существ продвинутые органы, например сложноразвитые глаза у каких-нибудь моллюсков. Но мы забываем, что и эти существа эволюционировали миллионы и миллионы лет, как и мы, просто делали они это немного в другом ответвлении эволюционного дерева.

Итак, 11 глава и одна из самых интересных глав книги посвящена сексуальной ориентации и как она определяется у человека. На самом деле тема бы и не стоила бы обсуждения, но в нашей стране большинство населения по-прежнему считает ориентацию чем-то вроде личного выбора человека, что вот захотелось человеку заводить отношения с людьми одного пола, вот он и завел, решил завести с людьми другого пола - захотел и завел отношения с ними. Вопрос тогда можно задать следующий, а сам человек с гетеросексуальной (ну, на всякий случай поясню, это когда его притягивает к противоположному полу) ориентацией мог бы с таким же успехом влюбиться по сильному желанию в человека своего пола или нет?

Кину ссылку на одно исследование на английском, главная суть которого в том, что гомофобия формируется из трех основных составляющих: на 36 % это гены, на 18% это семейное влияние, а остальные 46 % общего мнения складывается из личного опыта человека. Это я к тому, что я хорошо знаю что гомофобия - это лишь взгляд человека на вопрос сексуальной ориентации, который может измениться, благодаря чтению литературы и реальной попытке разобраться в этом вопросе, так как сам заинтересовался этой темой и захотел разобраться, а на момент прочтения книги несколько месяцев назад я уже имел четкую позицию по этому вопросу, а через эту книгу в очередной раз уверился в ней.

Nature or nurture или же врожденное или приобретенное такое свойство человека, как сексуальная ориентация? И Ася разбирает несколько исследований близнецов в разных странах, в которых ищется связь между генетикой и ориентацией. И интересный факт в том, что эта зависимость найдена. Суть в том, что существуют разные типы близнецов, в зависимости от количества общих генов. Монозиготные близнецы имеют 100 % общих генов. Дизиготные близнецы имеют 50 % общих генов. И суть в том, что найдена зависимость во всех исследованиях, в паре монозиготных близнецов вероятность одинаковой ориентации выше, чем в паре дизиготных. Таким образом, сексуальная ориентация человека зависит от его генов. Таблицу со сводкой этих исследований привожу ниже:

Однако не может не возникнуть вопрос про эволюцию и естественный отбор, о котором мы только что говорили. Если какой-то ген повышает вероятность гомосексуальной ориентации, то вполне логично, что он снижает вероятность обзавестись потомством, а это значит что его распространенность в ряду поколений должна неуклонно снижаться, пока этот ген не исчезнет совсем. Однако тут есть объяснение, так как один и тот же ген, оказываясь в мужском или женском организме может оказывать разные эффекты. Например в мужском этот ген может способствовать формированию гомосексуальности, а в женском наоборот - повышать вероятность развития потомства. Но на самом деле Ася пишет, что эта тема еще малоизученная: какие именно гены влияют на это и как именно они влияют на тот или иной организм.

Однако не только набор генов влияет на это. Ведь когда ребенок формируется и создаются все его органы, в том числе и мозг и во время беременности например стресс у матери может повлиять на то, как именно он будет развиваться и быть может в каких-то аспектах организм окажется ближе к женскому. Виноват ли в этом ребенок, виновата ли мать? Лично мне кажется глупым такая мысль. Ася приводит еще несколько исследований, в которых беременных животных подвергали стрессу, а затем исследовали их потомство, где подтверждалось именно то, что я и сказал: стресс вполне себе влияет и на сексуальную ориентацию.

Вроде как есть еще и исследование некого Гюнтера Дёрнера о том, что в конце Второй Мировой войны - во время самого большого стресса для многих людей, в Германии рождалось больше геев, чем в любое другое время, однако само исследование достаточно много критикуется и поэтому о нем лишь вскользь, эта информация скорее для личного изучения, если кому интересно, то можно погуглить.

На этом Ася Казанцева не заканчивает исследование этой темы, она приводит еще несколько исследований, и суть именно в том, что если начать подробно изучать вопрос формирования сексуальной ориентации, то можно понять: уже давно есть множество разных исследований, показывающих, что это не выбор каждого человека, а всего лишь особенности организма, сформированного под различными факторами. Это не вина человека, не его выбор, что ему нравятся только мальчики или только девочки и именно поэтому глупо его винить и кошмарить за это. На самом деле это еще большой путь, признать все это, все-таки нетерпимость в обществе к не таким как все по-прежнему есть, но я хотел донести мысль о том, что если бы люди хотели разобраться в вопросе для себя серьезно - то уже давно бы разобрались.

Вот такой получился в этот раз пост, напомню что это вторая из трех частей, еще одну напишу через какое-то время и там мы поговорим уже о других спорных вопросах. Кстати здесь примерно 80 процентов инфы из подкаста, поэтому если стало интересно и хочется больше, то можно послушать его или прочитать саму книжку. Надеюсь что это было интересно и если ты дочитал/дочитала до конца - респект тебе, мне очень приятно это. Ссылку на книгу не буду кидать, можно погуглить самостоятельно. Увидимся через какое-то время!

Как первая жизнь на Земле пережила самую большую угрозу — воду

Живые существа зависят от воды, но она расщепляет ДНК и другие важные молекулы. Так как ранние клетки справлялись с этим парадоксом воды?

Ниже представлен профессиональный перевод материала с сайта Nature. Перевели его давно, но только сейчас появились на Пикабу и решили с вами поделиться годнотой с Nature. Все ссылки в конце статьи. Материал большой, но очень интересный.

Выше: Жизнь могла зародиться в наземных водоёмах, возможно, в кратерах, подобных канадскому озеру Маникуаган, сформированному древним столкновением. Права на изображение: Planet Observer/Universal Images Group/Getty

18 февраля следующего года (статья от 2020 года, так что фактически дата уже не актуальна) космический аппарат НАСА спикирует сквозь марсианскую атмосферу, запустит тормозные ракеты для замедления падения, а затем выпустит на поверхность шестиколёсный марсоход «Персеверанс». Если всё пойдёт по плану, миссия «примарсится» в кратере Езеро, отметине шириной в 45 километров рядом с экватором планеты, в которой когда-то могло быть озеро жидкой воды.

Среди толп землян, болеющих за Персеверанс, особое внимание миссии будет уделять Джон Сазерленд. Сазерленд, биохимик в лаборатории молекулярной биологии совета по медицинским исследованиям в Кембридже (MRC), Великобритания, был одним из учёных, которые продвигали в НАСА идею посещения кратера Езеро, потому что он соответствует его идеям о том, где могла возникнуть жизнь на Марсе и на Земле.

Выбор места посадки отражает изменение в осмыслении химических шагов, которые превратили некоторые молекулы в первые биологические клетки. Хотя многие учёные долгое время считали, что эти первые клетки возникли в океане, недавние исследования предполагают, что ключевые молекулы жизни и её базовые процессы могут сформироваться только в таких местах, как Езеро, — относительно неглубоких водоёмах, питаемых реками.

Учёные пришли к этой мысли, когда несколько исследований показали, что для образования соединений, лежащих в основе жизни, необходимо ультрафиолетовое излучение солнца, а водная среда периодически должна быть сильно концентрированной или вообще пересыхать. В лабораторных экспериментах Сазерленд и другие учёные произвели ДНК, белки и другие ключевые компоненты клеток, аккуратно нагревая простые соединения углерода, подвергая их воздействию УФ-излучения и периодически высушивая. Химикам пока не удалось синтезировать такой широкий диапазон биологических молекул в условиях, имитирующих морскую воду.

Возникшее свидетельство привело к тому, что многие исследователи отбросили идею о возникновении жизни в океане и вместо этого сфокусировались на наземных средах, в местах, которые могли попеременно быть влажными и сухими. Это переход едва ли является единогласным, но учёные, которые поддерживают идею земного начала жизни, говорят, что эта идея решает давно известный парадокс: хотя вода жизненно необходима, она также разрушительно действует на ключевые компоненты жизни.

Поверхностные озёра и лужи в этом отношении очень многообещающи, говорит Дэвид Кэтлинг, планетолог в университете штата Вашингтон в Сиэтле. «За последние 15 лет было проделано много работы, и её результаты говорят в поддержку этого направления».

Первичный бульон

Хотя не существует стандартизированного определения жизни, большинство исследователей соглашается, что для неё нужны несколько компонентов. Один из них — это молекулы, несущие информацию: ДНК, РНК или что-то ещё. Также должен был существовать способ скопировать эти молекулярные инструкции, хотя процесс должен был быть неидеальным и допускать ошибки — семена эволюционных изменений. Более того, первые организмы должны были иметь способ кормить и поддерживать себя, возможно, с использованием белковых ферментов. И наконец, что-то должно было держать все эти разнообразные части вместе, отделяя их от внешней среды.

Когда в 1950-х начались лабораторные исследования происхождения жизни, многие исследователи считали, что жизнь произошла из моря, и богатая соединениями углерода смесь получила название «первичный бульон».

Идея была независимо предложена в 1920-х советским биохимиком Александром Опариным и генетиком Джоном Б.С. Холдейном из Соединённого Королевства. Каждый из них представлял юную Землю как огромную химическую фабрику, где множество соединений углерода были растворены в водах ранних океанов. Опарин утверждал, что образовывались всё более сложные соединения, кульминацией чего стали углеводы и белки, которые он называл «кирпичиками жизни».

В 1953 году молодой исследователь по имени Стэнли Миллер в Чикагском университете, Иллинойс, описал знаменитый сейчас эксперимент, который казался подтверждением этих идей. Он использовал стеклянный сосуд, содержащий воду для имитации океана и ещё один сосуд, содержащий метан, аммиак и водород для симуляции ранней атмосферы. Сосуды были соединены трубками, а электроды имитировали молнии. Нескольких дней нагревания и электрических разрядов оказалось достаточно, чтобы получить глицин, простейшую аминокислоту и важный компонент белков. Это дало многим исследователям основания полагать, что жизнь возникла близ поверхности океана.

Выше: В своих экспериментах в 1950-х Стэнли Миллер создал аминокислоты из простых блоков. Авторские права на фото: Bettmann/Getty

Но в наши дни многие учёные говорят, что с этой идеей есть фундаментальная проблема: краеугольные молекулы жизни разлагаются в воде. Это происходит потому, что белки и нуклеиновые кислоты, такие как ДНК и РНК, уязвимы в местах сочленения. Белки состоят из цепочек аминокислот, а нуклеиновые кислоты — это цепочки нуклеотидов. Если эти цепочки поместить в воду, она атакует связи между ними и постепенно разрушает их. В химии углерода «вода — это враг, который следует исключать со всей возможной тщательностью», как написал биохимик Роберт Шапиро в своей культовой книге 1986 года «Начала», которая критиковала гипотезу первичного океана.

Такова суть парадокса воды. Как говорит Кейт Адамала из Миннесотского университета в Миннеаполисе, в наши дни клетки решают его, ограничивая свободное передвижение воды внутри себя. По этой причине популярное представление о цитоплазме — веществе внутри клетки — часто неверно. «Нас учат, что цитоплазма — это всего лишь мешок, который всё вмещает, и всё это просто плавает само по себе, — добавляет она. — Но это не так. Внутри клеток всё застроено своеобразными „строительными лесами“, и эти „леса“ — гель, а не водяной мешок».

Если живые существа держат воду под контролем, то, как говорят многие исследователи, из этого очевидно следует, что жизнь, видимо, образовалась на суше, где вода была представлена лишь периодически.

Старт на суше

Некоторые из ключевых свидетельств в поддержку этой идеи появились в 2009 году, когда Сазерленд объявил, что он и его команда успешно создали два из четырёх нуклеотидов, составляющих РНК. Они начали с фосфата и четырёх простых соединений углерода, таких как цианамид. Вещества были растворены в воде, но они были в очень высокой концентрации, а ключевые шаги требовали УФ-облучения. Такие реакции не могли протекать глубоко в океане, только в небольшом водоёме или потоке под воздействием солнца, в котором вещества могли концентрироваться.

Команда Сазерленда с тех пор показала, что если обработать те же стартовые вещества несколько другим способом, они могут произвести предшественников белков и липидов. Исследователи предполагают, что эти реакции могли протекать, если вода, содержащая цианиды, высыхала на солнце, оставляя слой сухих производных цианидов, которые нагревались, скажем, геотермальной активностью. В прошлом году его команда произвела строительные блоки ДНК — что раньше считалось невозможным, — используя энергию солнечного света и некоторые другие вещества в высоких концентрациях.

Этот подход был расширен биохимиком Моран Френкель-Пинтер в центре химической эволюции NSF–NASA в Атланте, Джорджия, и её коллегами. В прошлом году они показали, что аминокислоты самопроизвольно связываются с образованием цепей, подобных белкам, когда высыхают. И такие виды реакций чаще случаются с 20 аминокислотами, которые в наши дни встречаются в белках, по сравнению с другими аминокислотами. Это означает, что периодическое высыхание могло бы также объяснить, почему из сотен вариантов жизнь использует только эти аминокислоты. «Мы увидели отбор в пользу нынешних аминокислот», — говорит Френкель-Пинтер.

Мокро и сухо

Периодическое высыхание может также помочь направлять эти молекулярные строительные блоки на сборку в более сложные жизнеподобные структуры.

Классический эксперимент в этом направлении был опубликован исследователями Дэвидом Димером и Гейлом Барчфилдом, которые тогда работали в Калифорнийском университете в Дэйвисе. Их целью было изучение того, как липиды, ещё один класс длинноцепочечных молекул, самоорганизуются в мембраны, окружающие клетки. Сперва они сделали везикулы — сферические пузырьки с водой в центре, окружённые двумя слоями липидов. Затем исследователи высушили эти везикулы, и липиды переорганизовались в многослойную структуру, похожую на стопку блинов. Участки ДНК, до этого свободно плававшие в воде, оказались пойманными между этими слоями. Когда исследователи снова добавили воду, везикулы образовались вновь, но уже с ДНК внутри них. Это был шаг к простой клетке.

Выше: Один из сценариев происхождения жизни предполагает, что она появилась вокруг источников на морском дне, которые выбрасывают горячие щелочные воды, таких как образование «Затерянный Город» в Атлантическом океане. Авторские права на фото: Д. Келли и М. Эленд / Вашингтонский университет

«Эти циклы влажности и сухости везде, — говорит Димер, который сейчас работает в Калифорнийском университете в Санта-Крузе. — Это случается даже в таких простых ситуациях, как испарение дождевой воды с влажных камней. Но когда они применяются к биологическим веществам, таким как липиды, происходят замечательные вещи».

В исследовании 2008 года Димер и его команда смешали нуклеотиды и липиды с водой, а затем подвергли их циклам влажности и высыхания. Когда липиды сформировали слои, нуклеотиды оказались связаны в РНК-подобные цепочки — такая реакция не произошла бы в воде самопроизвольно.

Другие исследования указывают на ещё один, судя по всему, ключевой фактор в возникновении жизни — свет. Это один из выводов, сделанных командой биологов, специализирующихся на синтезе, под руководством Джека Шостака из Массачусетской больницы общего профиля в Бостоне, которая работает с «протоклетками» — простыми версиями клеток, которые содержат не так много веществ, но способны расти, конкурировать и воспроизводить самих себя.

Протоклетки демонстрируют поведение, более похожее на жизнь, если их поместить в условия, сходные с таковыми на суше. В одном исследовании, соавтором в котором была Кейт Адамала, было обнаружено, что протоклетки могут использовать энергию света для деления, простейшей формы воспроизводства. Также Клаудия Бонфио, которая сейчас тоже работает в лаборатории молекулярной биологии MRC, и её коллеги в 2017 году показали, что ультрафиолетовое излучение направляет синтез кластеров железа с серой, которые необходимы для работы многих белков, включая те, что отвечают за цепь передачи электронов, которая помогает снабжать все живые клетки энергией, управляя синтезом молекул АТФ, которые эту энергию запасают. Кластеры железа с серой распадались бы при попадании воды, но команда Бонфио обнаружила, что кластеры были более стабильны, если окружить их простыми пептидами длиной в 3–12 аминокислот.

Воды, но не слишком много

Такие исследования дали толчок идее, что жизнь началась на хорошо освещённой поверхности с ограниченным количеством воды. Однако всё ещё идут дебаты насчёт того, сколько именно воды участвовало в этом, и какую роль она играла в зарождающейся жизни.

Как и Димер, Френкель-Пинтер утверждает, что циклы влажности и высыхания были ключевым моментам. По её словам, сухие условия позволяли формироваться цепным молекулам, таким как белки и РНК.

Но просто создание РНК и других молекул — это не жизнь. Должны образоваться самоподдерживающиеся динамические системы. Френкель-Пинтер предполагает, что разрушительное влияние воды могло управлять этим. Так же, как травоядные животные эволюционировали в сторону более быстрого бега или выделения ядов, чтобы противостоять хищникам, первые биомолекулы могли эволюционировать, чтобы справляться с химическими атаками воды, и даже использовать её высокую реакционную способность себе во благо.

Выше: В исследовании на горячих источниках «Врата Ада» близ Роторуа, Новая Зеландия, образы из гидротермальных бассейнов проходили через циклы высыхания и увлажнения, что способствовало реакциям, которые произвели РНК-подобные молекулы. Авторские права: Westend61/Getty

В этом году команда Френкель-Пинтер продолжила их предыдущее исследование, показавшее, что высыхание заставляет аминокислоты самопроизвольно связываться. Команда обнаружила, что их протобелки могут взаимодействовать с РНК и оба компонента в результате стали более устойчивы к воде. Таким образом вода сработала как давление отбора: только те комбинации молекул, которые могли «выжить» в воде, продолжили существовать, потому что остальные были уничтожены.

Идея в том, что с каждым циклом намокания более «слабые» молекулы или те, что не смогли защитить себя, связавшись с другими, уничтожались. Бонфио и её команда в этом году продемонстрировали это в исследовании, в котором они пытались превратить простые жирные кислоты в более сложные липиды, напоминающие те, что находятся в мембранах современных клеток. Исследователи создали смесь липидов и обнаружили, что простые уничтожались водой, тогда как бо́льшие, более сложные накапливались. «В определённый момент у вас было бы достаточно этих липидов, чтобы они образовали мембраны, — говорит она. — Другими словами, может существовать зона Златовласки по количеству воды: не так много, чтобы биологические молекулы уничтожались слишком быстро, но и не так мало, чтобы ничего не менялось».

Маленькие тёплые прудики

Где же всё это могло произойти? По этому вопросу в области есть разрыв поколений. Многие старшие исследователи чётко придерживаются того или иного сценария, тогда как молодые исследователи часто утверждают, что вопрос ещё далёк от разрешения.

По словам Френкель-Пинтер, вариант с океаном нежизнеспособен, потому что никоим образом вещества не смогли бы достаточно сконцентрироваться. Бонфио соглашается с ней, что это действительно было бы проблемой.

Альтернативная морская идея пропагандировалась с 1980-х геологом Майклом Расселом, независимым исследователем, ранее работавшим в Лаборатории реактивного движения в Пасадене, Калифорния. Рассел утверждает, что жизнь зародилась у источников на морском дне, где тёплые щелочные воды просачивались из геологических формаций, залегающих ниже. Взаимодействие тёплой воды и горных пород производило бы химическую энергию, которая направляла бы первые простые метаболические циклы, которые затем начали бы изготавливать и использовать такие вещества, как РНК.

Рассел настроен критически к подходу Сазерленда. «Он делает все эти удивительные химические штуки, — говорит Рассел, — но это всё не важно». Всё потому, что современные организмы используют совершенно иные химические процессы для производства таких веществ, как ДНК. Рассел утверждает, что сначала должны были возникнуть эти процессы, а не сами вещества: «Жизнь, она выбирает очень определённые молекулы. Но их нельзя просто взять с полки. Их приходится делать с нуля, и это то, чем занимается жизнь».

Сазерленд парирует, что как только РНК, белки и всё остальное образовались, вступила в дело эволюция, которая позволила протоорганизмам найти новые способы производства этих молекул и таким образом обеспечивать самих себя.

В то же время многие исследователи скептически относятся к гипотезе Рассела о щелочных источниках, утверждая, что ей недостаёт экспериментального подтверждения.

Напротив, химические эксперименты, симулирующие условия на поверхности, смогли создать строительные блоки нуклеиновых кислот, белков и липидов. «Не существует ни одного такого синтеза для гипотезы глубоководных гидротермальных источников. Их просто не проводили, возможно потому, что их нельзя провести», — говорит Кэтлинг.

Френкель-Пинтер также критически относится к идее источников, потому что молекулы, с которыми она работает, просто не проживут достаточно долго в их условиях. «Образование этих протопептидов не очень совместимо с гидротермальными источниками», — говорит она.

Возможное решение было предложено в мае геохимиком Мартиной Прайнер, докторанту в Дюссельдорфском университете в Германии и её коллегами. Она утверждает, что породы под гидротермальными источниками, тепло и химические реакции связывают или разлагают молекулы воды, создавая сухие места. «Есть такие взаимодействия между породами и водой, которые могут в некоторой степени избавиться от воды», — говорит она. Периодически больше морской воды будет прорываться внутрь, создавая «что-то вроде циклов намокания и высыхания». «Это должно сделать глубоководные породы гораздо более подходящими для образования ключевых молекул, — утверждает Прайнер, хотя она признаёт, что это всё ещё гипотеза. — Конечно, всё равно нужно провести соответствующие эксперименты, чтобы доказать, что определённые реакции могут протекать таким образом».

В настоящее время, однако, таких свидетельств не существует. При этом растут экспериментальные подтверждения идеи зарождения жизни в маленьких водоёмах на суше.

Сазерленд склоняется к идее метеоритного кратера, разогретого солнцем и остаточной энергией от столкновения, в котором множество потоков воды стекают по склонам и в конце концов встречаются в бассейне на дне. Это создало бы сложную трёхмерную среду, в которой минеральные поверхности работают как катализаторы, а соединения углерода могли бы попеременно растворяться в воде и высыхать на солнце. «Можно с определённой долей уверенности сказать, что нам нужно быть на поверхности, нельзя быть на глубине океана или под 10 километрами земной коры, — говорит Сазерленд. — Затем нам нужен фосфат и железо. Многие из этих вещей очень легко поставляются железо-никелевыми метеоритами. И у сценария столкновения есть ещё одно преимущество: в ходе столкновения в атмосфере могут возникать электрические разряды, которые производят цианид».

Димер долгое время продвигает другое предположение: вулканические горячие источники. В исследовании этого года он и его коллега Брюс Деймер утверждали, что липид могли бы образовывать протоклетки в горячих водах, как показали его более ранние эксперименты. Циклы увлажнения и высыхания на краях бассейнов могли бы вызывать образование и копирование нуклеиновых кислот, таких как РНК.

Димер провёл несколько экспериментов в современных вулканических горячих источниках, чтобы проверить свои идеи. В 2018 году его команда показала, что в воде горячих источников могут образовываться везикулы, они даже могут заключать в себя нуклеиновые кислоты, но они не смогли бы образоваться в морской воде. Последующее исследование в прошлом году обнаружило, что, когда эти везикулы высыхают, нуклеотиды связываются с образованием РНК-подобных фрагментов.

Выше: Марсоход NASA «Персеверанс» будет искать признаки жизни в кратере Езеро на Марсе. Авторские права: ESA/FU-Berlin

Чтобы сузить круг поиска места происхождения жизни, необходимо понимать всю картину пребиотической химии: как множество реакций сочетаются друг с другом и диапазон условий, в которых они могут протекать. Эту монструозную задачу попробовала решить группа под руководством химика Сары Шимкуч, президента стартапа Allchemy в Хайлэнде, Индиана. В сентябре команда опубликовала всестороннее исследование, которое использовало компьютерный алгоритм для изучения огромного набора известных пребиотических реакций, которые бы могли произвести множество биологических молекул, сейчас используемых жизнью.

Набор реакций был во многом избыточен, так что ключевые биологические компоненты могли образовываться, даже если многие реакции были заблокированы. Поэтому Шимкуч утверждает, что слишком рано исключать какие бы то ни было сценарии того, где возникла жизнь. Такое исключение потребует систематического тестирования в разных средах, чтобы увидеть, где протекают какие реакции.

Если такие эксперименты, как у Сазерленда, действительно покажут то, как жизнь началась на Земле, то они также смогут помочь исследовать места, где жизнь могла возникнуть где-то ещё в космосе.

Марс всегда привлекал больше всего внимания, потому что есть чёткие свидетельства, что раньше на его поверхности была жидкая вода. Место посадки марсохода НАСА «Персеверанс», кратер Езеро, было выбрано отчасти из-за того, потому что там, возможно, когда-то было озеро, в котором могли протекать химические реакции, которые изучал Сазерленд. В 2018 он помогал написать презентацию, которую Кэтлинг давал НАСА. В этой презентации они суммировали открытия пребиотической химии и посоветовали, где «Персеверансу» следует искать признаки жизни. «Мы представили эту химию и сказали, что именно кратер Езеро, который они в конце концов выбрали, — именно то место, где вероятнее всего наличие такой химии», — говорит Сазерленд.

«Персеверанс» достигнет Марса только через два месяца, а образцы, которые он соберёт, вернутся на Землю только через годы, у миссии для этого ещё даже нет названия. Так что придётся ещё долго ждать перед тем, как мы узнаем, есть ли жизнь на Марсе или была ли она там миллиарды лет назад. Но даже если её не было, можно обнаружить следы пребиотической химии.

Наилучшим вариантом, по словам Кэтлинга, будет, если «Персеверанс» найдёт сложные углеродные молекулы, такие как липиды или белки или их разложившиеся остатки в слоях Марсианских осадочных пород. Он также надеется обнаружить свидетельства циклов увлажнения и высыхания. Они могут выглядеть как слои карбонатов, образовавшиеся по мере того, как озеро высыхало и снова наполнялось много раз. Он подозревает, что жизнь не очень далеко зашла на Марсе, потому что у нас нет таких очевидных признаков её, как чёткие окаменелости или богатые углеродом сланцы. «Мы ищем очень простые, возможно, даже пребиотические соединения, а не реально сами клетки», — сказал Кэтлинг.

Может получиться так, что Марс предпринял только первые несколько шагов в сторону жизни, но не прошёл весь путь. В этом случае мы сможем найти окаменелости — не жизни, но того, что ей предшествовало.

Автор оригинального материала — Майкл Маршал.

Старение и бессмертие: взгляд биолога

Данная заметка написана по просьбе комментатора.

Когда я обучался в магистратуре, нам читал лекции профессор Валерий Степанович Тырнов, исследователь старения. Натура увлечённая, он рассказывал немало удивительного. Например, о том, что обнаружил на сыре штамм плесени, способный расти при отрицательных температурах, который содержит в морозилке, несмотря на протест жены. Профессор надеялся принять с этим штаммом участие в экспериментах, изучающих возможности терраформирования Марса. Ещё он рассуждал о внедрении в геном человека генов, отвечающих за фотосинтез, с целью получения «зелёных человечков», питающихся солнечным светом. Когда я сдавал экзамен профессору, у него уже отказывало зрение. В следующем семестре Валерий Степанович умер. Он пытался успеть победить старение, но не успел. Рассуждая вслух, Валерий Степанович говорил, что первый заметный признак старения у человека проявляется очень рано, зачастую – в подростковом возрасте. Это – кариес постоянных зубов.

Конечно, сегодняшняя заметка будет во многом философской. Таков уж предмет разговора. Начнём с того, являются ли старение и смерть универсальным законом природы, как то утверждает сказочница Урсула Ле Гуин.

Говоря о старении и естественной смерти, мы имеем в виду, прежде всего, многоклеточных животных. Среди одноклеточных и растений явления старения и смерти весьма размыты. Да, согласно новым научным данным, существует т.н. клональное старение штаммов микроорганизмов: для одних существует ограниченное количество делений митозом (бесполое размножение), для других биологические часы обнуляются лишь в одной из разделившихся половинок. Это т.н. репликативное старение. Многие исследователи говорят о хронологическом старении самих клеток простейших организмов. Но это лишь с одной стороны. С другой стороны, теоретически бессмертны растения, размножающиеся вегетативно. Кто может сказать, сколько лет существует традесканция, высаженная в горшок черенком, отделённым от традесканции из другого дома, и та, в свою очередь, когда-то была черенком… Это всё один и тот же геном, один и тот же индивидуум, с генетической точки зрения. В центре пустыни Мохаве произрастает King Clone – клональная колония креозотового куста (Larrea tridentata), возраст которой оценивается в 11700 лет.

Отдельно следует коснуться т.н. пренебрежимого старения. Это такая степень старения, когда практически невозможно установить корреляцию между возрастом и вероятностью смерти. Смерть наступает от случайных причин. Некоторые учёные считают, что понятие пренебрежимого старения применимо к людям, дожившим до 90-100 лет. Так, алеутский морской окунь (Sebastes aleutianus) живёт до 205 лет, моллюск исландская циприна (Arctica islandica) – 400 лет, коробчатая каролинская черепаха (Terrapene carolina) – 138 лет. Возраст антарктических губок Scolymastra joubini оценивается от 15 до 23 тыс. лет.

Наблюдения за гигантскими груперами (Epinephelus lanceolatus), длиной 2,5 м. и весом до 400 кг. (живут 100-120 лет) показали, что старые особи проигрывают конкуренцию молодым. Они менее поворотливы из-за огромных размеров, зачастую не имеют возможности спрятаться в пещеру. Но они не стареют. Они по-прежнему отлично видят малейшее шевеление усика креветки из-под дальнего камня. Они просто перерастают свою экологическую нишу.

Максимальная продолжительность жизни человека – 120 лет.

И всё же, главным свидетельством того, что старение и смерть не есть универсальные законы биологии, является бессмертие самой биосферы. Жизнь на Земле существует миллиарды лет. Клетки и их колонии (а многоклеточный организм в некотором смысле можно рассматривать как колонию клеток) эволюционируют, но процесс этот не прекращается, несмотря на клональное старение, случайности и прочее. Однако, к этому моменту мы вернёмся позже. Главное для нас здесь понять: старение и естественная смерть не являются универсальными законами биологии, а значит, у человечества есть надежда.

Теперь попробуем классифицировать современные теории старения. Во-первых, следует выделить 2 большие группы эволюционных теорий старения.

Первая группа – это эволюционные теории старения, полагающие старение и смерть эволюционным приобретением. Эти теории могут доставить некоторый психологический комфорт. Старение, согласно им – программа, приобретённая видом в процессе эволюции, и стоит только её вырубить…

Весьма популярны ныне теории, связанные с т.н. лимитом (пределом) Хейфлика. Такова теломерная теория Оловникова. В соматических клетках с диплоидным набором хромосом размеры теломер (участков ДНК на концах хромосом) с каждым делением клетки сокращаются, по причине отсутствия фермента теломеразы в клетке. Когда теломеры станут достаточно коротки, ДНК-полимераза потеряет способность реплицировать концы молекулы ДНК. Включается процесс апоптоза – запрограммированного саморазрушения клетки. Так, предельное число делений для клеток человеческого организма – 52 деления.

Клетки, в которых функционирует теломераза – бессмертны. Таковыми являются половые и раковые клетки. Полагается, что теломераза исчезла в соматических клетках не случайно, а для подавления опухолеобразования.

Линия клеток HeLa из раковой опухоли шейки матки пациентки по имени Генриетта Лакс, умершей в 1951 г, считается бессмертной. В декабре 1960 года клетки HeLa первыми полетели в советском спутнике. В 1968 г. на борту советского космического аппарата «Зонд-5» они облетели вокруг Луны. Эти клетки эволюционировали за прошедшие годы. Иногда они способны заражать культуры других клеток. Лен Ван Вален описал эти клетки как новый вид организмов – Helacyton gartleri, впрочем, обычно биологи не относятся к последнему всерьёз.

Вот почему, изучение голых землекопов (Heterocephalus glaber) входит в список 25-ти научных идей для продления жизни. Голые землекопы – грызуны, обитающие в полупустынях Кении, Эфиопии и Сомали. Живут колониями по 70-80 особей. Во главе колонии – матка, или королева, которая спаривается с 2-3 самцами. Прочие особи колонии – рабочие (как у общественных насекомых). Голым землекопам свойственна хладнокровность. Не чувствительны к боли и ожогам кислотой. Могут доживать до 31 года, что аномально для грызунов (мышь живёт около полутора лет). Не болеют раком. Длина теломер в клетке регулируется. Наносит вред полям батата.

Рассмотрим теперь теории, рассматривающие старение как следствие повреждения клеток. Это вторая группа теорий старения.

Действительно: в мире стареет всё. Изнашивается ботинок, точит вода камень, солнца превращаются в красные гиганты… Эта группа теорий старения рассматривает старение как результат отсутствия программы репарации и способна вызвать некоторый психологический дискомфорт. Ведь написать программу это совсем не то, что просто её удалить, не так ли?

Рассмотрим одну из таких теорий, т.н. теорию накопления мутаций. Согласно этой теории, предложенной Питером Медаваром в 1952 году, естественный отбор препятствует накоплению вредных мутаций, проявляющихся до возраста, достижение которого необходимо организму для реализации репродуктивных функций. Далее действие естественного отбора ослабевает, и накопившиеся вредные мутации, проявляющиеся после прохождения организмом репродуктивного цикла, обеспечивают феноменологию старения. Очевидно, что домовой мыши с быстрым метаболизмом, маленьким тельцем и быстрым репродуктивным циклом, долгая жизнь ни к чему, другое дело – огромный слон, которому необходимо выносить слонёнка. Не отвергая ценного наблюдения о существовании некоторой корреляции между длиной репродуктивного цикла и продолжительностью жизни, отметим, что на настоящий момент теория накопления мутаций остаётся гипотезой.

Гораздо ближе автору этих строк т.н. теория одноразовой сомы. Согласно этой теории, в процессе эволюции стоял вопрос об ограниченности ресурсов. Ресурсы могли быть потрачены на репарацию, а могли быть потрачены на другие функции. В итоге они были потрачены на репарацию (восстановление) ровно на столько, сколько необходимо для реализации репродуктивного цикла. Поскольку жизнь это эволюция нуклеиновых кислот… И природа любит оптимизацию: у полихет – множество параподий, у их потомков членистоногих число ног с повышением уровня организации сокращается. У речного рака 5 пар ходильных ног, у паука – 4, у насекомых – 3, а клопу водомерке для прыжков по воде достаточно 2 пары, 3-я пара передних лапок – специализирована. В целом, данный взгляд на эволюцию старения разделяется основной частью биологического сообщества.

Однако, эволюционные теории старения рассматривают этот процесс в самых общих чертах. Отдельной категорией следует отметить теории старения, рассматривающие конкретные механизмы старения. Одну такую теорию (связанную с пределом Хейфлика) мы уже рассмотрели. Другая подобная теория – свободнорадикальная теория старения. Она утверждает, что старение происходит из-за накопления в клетках повреждений, нанесённых свободными радикалами с течением времени. Свободными радикалами называются молекулы или атомы, содержащие один или несколько неспаренных электронов на внешнем электронном уровне. Очевидно, что в основе этой теории во многом лежит эмпирическое наблюдение: животные с интенсивным метаболизмом живут меньше, чем животные с медленным метаболизмом. Сравните землеройку и черепаху. Одна из модификаций свободнорадикальной теории – митохондриальная теория старения, отводящая ключевую роль в процессе таким органоидам клетки, как митохондрии. Вряд ли свободные радикалы являются единственной причиной старения, однако, не следует забывать, что данный подход предполагает возможность увеличения продолжительности жизни при соблюдении определённой диеты (низкокалорийной) и регулярных занятиях спортом.

Автор этих строк придерживается взгляда, что старение связано с множеством механизмов. По аналогии с ботинком: он стирается, и одновременно у него может отклеиваться подошва. Это т.н. системный подход к старению, разделяемый большинством биологов.

Человек мечтает о вечной молодости и бессмертии с тех пор, как осознал себя смертным. Николай Фёдоров, предтеча и вдохновитель Циолковского, мечтал о воскрешении в будущем всех, когда-либо живших, силами науки. Эта идея не так утопична, как может показаться на первый взгляд, если учесть, что человеческий разум трансформирует в природе всё, с чем не может смириться. Люди не могли смириться с тем, что не способны летать, и, в конце концов, создали летательные аппараты. Может ли человек смириться со смертью близких? Нет.

Однако, сейчас нас интересует лишь остановка старения: существует ли в природе радикальный механизм омоложения? Доктор биологических наук Николай Мушкамбаров считает, что таким механизмом является мейоз – процесс образования половых клеток, известный каждому из школьных учебников биологии.

И вот тут нам придётся вступить в область научной фантастики.

Механизм обнуления биологических часов существует, и этот механизм воспроизводится в процессе полового размножения. Однако, обновлённый организм отличается от исходных родительских, но главное – занимает отдельное, искривлённое по Вернадскому, пространство. Даже если мы говорим об эмбрионе в теле матери. Доктор Мушкамбаров рассуждает о возможности запустить необходимые для обновления процессы мейоза в соматических клетках, нужно только полностью определить гены, ответственные за разные аспекты мейоза. Конечно, Мушкамбаров, оговаривается, что пока речь идёт о фантастическом проекте.

Однако, будучи фантастом, я готов пойти в рассуждениях дальше. Что, если, при помощи генной инженерии, мы полностью перепрограммируем геном, и обновлённый организм будет, подобно плесени, постепенно прорастать в организме, подлежащем репарации? В конце концов, мы можем применить медицинские нанороботы, искусственный интеллект для замены изношенных органов. Было время, компьютер представлялся фантастикой. А теперь нейросети способны анимировать лица на фотографиях 150-летней давности… Конечно, нынешние технологии перед тем, что предполагается - деревянные счёты на фоне современного компьютера, но. Есть целое новое направление: синтетическая биология. Существует такое понятие, как синтетический морфогенез – контролируемое развитие органов, систем и частей тела организмов, посредством активации специфических молекулярных механизмов. Нужно лишь полностью выяснить механизмы, при помощи которых клетки самоорганизуются в сложные ткани. И если прописать в геном автоматическую программу… Вряд ли такой бессмертный человек может быть отнесён к одному из существующих надцарств живой природы: эукариоты, либо прокариоты. Такие самообновляющиеся существа следует будет выделить в отдельное надцарство… Да, я увлёкся фантастикой.

Однажды я беседовал обо всём этом со специалистом по старению (на тот момент – кандидат наук, преподаватель МГУ). Он отвечал, что его мысли движутся в том же направлении.

Тут возникнет множество этических противоречий. Подобная власть над биологической природой означает утрату смысла не только для таких понятий как возраст, пол, раса, внешний облик (всё это окажется легко трансформируемым в течение жизни), но и для привычных нам всем свойств человеческого организма (вспомните зелёных человечков профессора Тырнова, или человека-амфибию Беляева). Да, это философия трансгуманизма. Не цифровой трансгуманизм (киборгизация или оцифровывание человека, что мне неприятно), но биологический. Однако, прежде чем пугаться, задумайтесь над тем, что трансгуманистические преобразования начинаются ещё тогда, когда первобытный человек впервые применил зубный протез. Вопрос лишь в мере…

Вдумайтесь, как мало живёт человек. Если вы увлекаетесь историей, палеонтологией, фантастикой, следите за политическими событиями, вам должно быть знакомо это чувство: вы никогда не узнаете, что будет через двести, тысячу лет… Не увидите смены формаций, не увидите новой, посткайнозойской эры… Не узнаете, есть ли жизнь в пределах иных звёздных систем. При том, что можете свободно перемещаться в воображении сквозь тысячелетия и эоны в прошлое. Доживём ли? Я считаю, что шанс дожить до ощутимого продления срока жизни у нас есть, а там глядишь, и. Конечно, увеличение численности населения предполагает освоение дальнего космоса.

Фридрих Энгельс полагал свободу осознанной необходимостью и говорил о скачке из царства необходимости в царство свободы. Именно о таком прыжке в царство биологической свободы, при условии познания биологических необходимостей, идёт речь. Ещё буддистские философы мечтали остановить колесо Сансары, бесконечный круговорот рождений, страданий и смертей. Жизнь в древней Индии была настолько тяжела, что эта остановка мнилась мрачным для современного человека способом: уходом в абсолютное небытиё. Когда я однажды впервые воспроизвёл биуретовую реакцию на белок в лаборатории, то вдруг осознал, что в этом и заключается конечный смысл науки биологии: остановить колесо, и каждая установленная учёными реакция, позволяющая идентифицировать те, или иные биологические молекулы, подобная этой, окрашивающей содержимое пробирки в лиловый цвет, каждая новая формула, приближает человечество к этому часу. Майский ветер с запахом пыльцы врывался в раскрытое окно, хотел бы я вновь пережить эту гамму чувств…

В заключение отмечу вот что. Рыночная экономика не заинтересована в индивидуальной эволюции и бессмертии каждого. Подобно тому, как биологическая эволюция заинтересована лишь в продлении рода, она заинтересована в умножении прибыли. Подумайте об этом.

Отдельно рекомендую прочесть:

О голых землекопах:

О волшебной силе мейоза:

Тюлин Д.Ю., кандидат биологических наук

Арал: есть ли жизнь после смерти?

Мы вернулись из экспедиции по Узбекистану–Казахстану и сделали выпуск "Всё как у зверей" про последствия самой крупной антропогенной катастрофы в истории Земли. Про то, что там сейчас с Аральским морем: https://youtu.be/ULIxHUaFdx0

Пожалуй, это самый наш жизнеутверждающий выпуск. В нем все живы: Арал жив, Аралкум жив, Цой жив, а уж сэр Моррисон тот вообще живее всех живых. Никаких экодрам и трагедий Арала. Трагедий в природе не бывает, а экодрамы никому не нужны.

Вот его трейлер:

Если кто забыл или не застал, Аральское море выглядит вот так. Вот так, вот так и наконец вот так. Всего за 50 лет оно потеряло 90% процентов водной поверхности и 97% объема воды.

Как так получилось и, главное, что там сейчас, рассказываю в выпуске в конце поста. Кто не может смотреть видео (хотя я бы очень рекомендовала), тому немного текстом и фотками.

Вот, например, вид из домика метеорологов бывшей научной станции заповедника Барсакельмес. За окном +38, но отметить этот метеорологический казус кроме меня некому. Раньше Барсакельмес был большим заповедным островом посреди Аральского моря. Сотни куланов, сайгаков, джейранов. Потом вода ушла. За водой ушли звери. А в конце 90х ушли люди. От научной станции остался высохший колодец, развалины нескольких тракторов и экскаватора, ржавая метеовышка и шесть домиков, где раньше жили научные сотрудники и студенты.

В шкафах и на столах так и лежат рукописные метеорологические сводки (самая ранняя за 1947), ветеринарная периодика семидесятых, суровые хозяйственные письма в конвертах с пометкой "авиа", договор об обмене партии кулана на партию фазана, журнал "Сельское хозяйство Казахстана" за 1966. Пыльные жухлые листья прошлой жизни, когда остров среди пустыни был островом среди моря.

С голубого ручейка начинания река, а заканчивается ручейком бурым. Когда-то Амударья, питавшая Аральское море, была шириной в километр. Вот всё, что осталось от нее теперь: разобрали на каналы орошения. До моря она уже просто не доходит. Извини, Арал, вода ёк.

Каракалпакский Муйнак был процветающим портом с огромным рыбным заводом. Сейчас море от него за сто километров, а сам он считается один из самых экологически неблагополучных мест в мире. В воздухе пыль, соль и ядохимикаты, оставшиеся родники непригодны для питья, аллергии, сердечно сосудистые, респираторные заболевания, болезни глаз, печени и почек. Аномально высокая детская смертность. На месте порта - кладбище кораблей.

Между прочим, популярное место у туристов: отсюда можно на джипе доехать до бывшего острова Возрождения и походить по корпусам бывших лабораторий бактериологического оружия. Романтика!

Ну или просто гулять по кладбищу кораблей, оно прямо в городской черте. Кладбище такое кладбище: в целом грустно, но цветочки красивые.

Звери в самой молодой пустыне мира Аралкум не боятся людей - они их никогда не видели. А ушастые ежи даже не испытывают к ним ни малейшего почтения. Вот вы можете через пару минут знакомства насрать человеку на новые штаны и, не извиняясь, уйти в ночь? А ушастый еж — может

А это малый тушканчик. Когда он вот так вот сидит, то всех мыслей у тебя только "Аааа, у меня в руках дикий тушканчик, чумаааа!". Так тушканчики переносят чуму.

Я два года вынашивала этот выпуск, как слоненка. Непросто упаковать такую историю в 15 минут. Но теперь мне очень нравится, какой он получился. Он не про то, что "ааа, люди все испортили". Он про восхитительную сложность мира и связь всего со всем. Про отношения. Про упрямую неубиваемую жизнь и прекрасную стерву-эволюцию.

Очень рада, что вы теперь тоже это увидите. Дефицит воды и опустынивание - глобальный тренд, так это актуальная история, хотя и веселая. Веселая, хотя и актуальная. Пусть её посмотрят побольше.

Пермь: прерванная эволюция

В связи с имеющимся интересом читателей. Кому интересно полное описание пермского периода, вы можете посмотреть моё видео здесь. Столько картинок Пикабу просто не разрешит запостить. Сейчас мы коснёмся лишь одного аспекта, связанного с пермским периодом. Это эволюция по направлению к млекопитающим синапсид, для крупных форм практически прерванная массовым пермским вымиранием до самого кайнозоя. Смысл этого момента глубже, чем может показаться на первый взгляд.

Пермь - последний период палеозойской эры (эры древней жизни), начавшийся 299 млн. лет назад и завершившийся 252 млн. лет назад. Термин введён английским геологом Родериком Мэрчисоном в 1841 г. по имени русского города Пермь. На сегодня это единственное международно признанное русское наименование для периодов в геохронологии.

Климат перми характеризуется возрастающей засушливостью и более напоминает кайнозойский, чем последовавшие за палеозоем периоды мезозоя.

Однако, сосредоточимся на синапсидах, на непосредственных предках млекопитающих. Век синапсид и являет собой пермь. У синапсид на черепе с каждой стороны имеется по одному височному отверстию, у диапсид - два. Ветвь синапсид ведёт к нам с вами, ветвь диапсид - через архозавров, господствовавших в мезозое, к птицам.

Считается, что травоядным рептилиям для переваривания клетчатки требовался большой желудок. Увеличение желудка влекло за собой увеличение массы туши. Следом за травоядными рептилиями поспевали хищные, что вынуждало ещё более увеличиться растительноядных. Эволюционная гонка размеров порождала всё более и более крупные формы рептилий. И, вероятно, вы уже слышали это о динозаврах, но в пермский период архозавры не имели крупных размеров и пресмыкались к земле, как ныне пресмыкаются ящерицы. Размеры увеличивали представители другой ветви рептилий. Речь идёт о тероморфах, предках млекопитающих. По-видимому, тероморфы блокировали доступ к экологической нише крупных животных архозаврам (к которым относятся динозавры). Должна была случиться страшная катастрофа, чтобы на 186 млн. лет пришли к господству архозавры, заставив наших предков ютиться по норкам в форме мелких зверьков.

Древнейшие синапсиды известны с карбона. Таков археотирис, напоминавший ящерицу.

Эдафозавров вы все знаете.

Примитивные синапсиды не имели дифференциации зубов. Но очень скоро зубы начали различаться по размеру, форме, функциям, т.е. был сделан шаг в сторону млекопитающих. Предполагается, что синапсиды поздней перми были теплокровны, их чешуя преобразовалась в шерсть, вероятно, изначально - в форме вибриссов (как усы у кошки). Фактически, в перми тероморфы принимали те самые жизненные формы (занимали экологические ниши), которые в кайнозое будут принимать и занимать их потомки - млекопитающие. Собственно, пермь в некотором смысле и есть кайнозой-1.0.

Рассмотрим некоторых пермских синапсид.

Казеиды могли достигать 6,1 м. длины и 2 т. массы.

Дейноцефалы имели выросты на голове. До 6 м. в длину и до 1,5 тонн весом.

Пробурнетия была размером с собаку.

Ивантозавр назван в честь Ивана Ефремова.

Вряд ли можно понять, откуда у фантаста взялась уверенность в силе конвергенции, которая породит красивых людей на других планетах и в неизбежности светлого коммунистического будущего, не познав пермский период, изучению которого Ефремов посвятил немало медитативных минут.

Шестиметровый титанофонеус был описан самим Иваном Ефремовым в 1938 г.

Заметим, что класс пресмыкающихся назван так потому, что ноги у них расположены по бокам тела, что заставляет их пресмыкаться к земле. Но пермские горгонопсы уже не пресмыкаются: ноги их расположены снизу туловища. Крупнейший горнонопс - иностранцевия. Хищник, до 3,5 м. длиной. Иностранцевия представляет собой раннюю попытку природы создать саблезубого хищника. После мезозойского перерыва биосфера возобновит эксперименты с саблезубостью в кайнозое, и они окажутся бесплодными. Охотились иностранцевии на скутозавров с бугорчатой кожей.

Также они охотились на 4-метровых дицинодонтов, имевших, вероятно, роговой клюв, как у черепах.

Тапиноцефалы достигали 5 м. длины и массы 2 тонн.

Эучамберсия имела ядовитые зубы, которыми умерщвляла много превосходящую по размерам жертву.

Странный вид имела описанная Иваном Ефремовым в 1940 г. улемика.

Териодонты (зверозубые ящеры) обладали полным набором зубов, как у млекопитающих (резцы, клыки, коренные). Появляются, наконец, цинодонты (собакозубые) - наши прямые предки.

Цинодонты, вероятно, были теплокровны и имели шерсть. Таковы двинии.

Однако, все они откладывали яйца и не умели выкармливать детёнышей молоком.

Палеозой завершается самым массовым вымиранием за историю планеты Земля - пермским массовым вымиранием. Унесшее динозавров мел-палеогеновое вымирание, распиаренное СМИ, ничтожно на его фоне.

Массовое пермское вымирание унесло 96% водных и 70% наземных видов. Это было единственное в истории планеты массовое вымирание насекомых (83% видов и 57% родов). Пермские организмы были убиты в промежуток всего лишь около 60 тыс. лет. Удар оказался сокрушительным. По разным оценкам, от 5 до 30 млн. лет понадобилось биосфере, чтобы восстановиться. Удар пришёлся даже по микроорганизмам. Что это было?

Точно до сих пор не знает никто. Одна из наиболее популярных гипотез: их убил метан. Они задохнулись.

В пермский период материки соединяются в сверхконтинент - Пангею, что приводит к усилению вулканической активности.

Вулканическая активность могла привести к разным последствиям. Это и вулканическая зима, и парниковый эффект, и закисление океана. Особенно буйствовали вулканы на территории нынешней Сибири.

Есть ещё одно немаловажное обстоятельство. Микрофлора, микроорганизмы - также эволюционировали, запоздало в отношении многоклеточных, приспосабливаясь использовать их новые формы как кормовую базу. Исследования показали, что в конце перми произошёл эволюционный скачок у живших с незапамятных времён в горячих источниках, на дне океанов, вблизи вулканов, архей. В результате горизонтального переноса генов (то самое явление, которое, будучи воспроизведённым искусственно, используется для производства ГМО-продукции, см. мою статью о горизонтальном переносе генов), появился род Methanosarcina, способный разлагать органику с выделением метана. Археи получили доступ к невиданной для них ранее кормовой базе. Вполне вероятно, что усиление вулканической деятельности простимулировало развитие архей. Эдакий привет из ада архейской эры, о которой мы говорили в прошлый раз.

Для того, чтобы производить метан, археям требовался никель, который выделяется при извержениях вулканов. Скептики замечают, что выбросы никеля регистрируются уже после вымирания. Однако, можно предположить, что такую картину создало активное поглощение никеля археями.

Владимир Иванович Вернадский считал, что запасы метана, входящего в состав природного газа, образовались в результате гибели организмов в позднем палеозое. По разным оценкам, от 20 до 30 процентов разведанного природного газа приходится на пермский период. Это ещё один аргумент в пользу того, что пермское вымирание сотворили археи.

Однако, здесь есть много возражений. Так, в тканях пермских растений обнаружены разрушения, вызванные жёстким воздействием ультрафиолета, что возможно при нарушении озонового экрана. Многие объясняют массовое пермское вымирание вторжением метеорита. Нередко замечают, что жизнь в перми оставалась нестабильна в целом: максимум 10-20 млн. лет существовали пермские рода. Могло сыграть роль осолонение водоёмов. Засушливый климат. Комплекс факторов. Что произошло точно - не знает никто.

Как бы то ни было, из крупных тероморф, пермский период удалось пережить лишь растительноядным дицинодонтам. Вымирание хищных тероморфов открыло дорогу эволюции другой ветви рептилий - архозаврам, от которых идёт ветвь к птицам. Архозавры вступят в эволюционную гонку размеров. До наших дней из архозавров дожили лишь крокодилы. На 186 млн. лет дорога к эволюции в крупных формах для синапсид окажется закрыта ужасными ящерами - динозаврами. После их массового вымирания синапсиды получат второй шанс. Начнётся кайнозой - повторение пермского пути на новом витке спирали и прямое восхождение к Человеку Разумному. Трудно сказать: сложись обстоятельства иначе, если бы тероморфы не прервали эволюцию в крупных формах, смогла бы к настоящему моменту разумная жизнь освоить дальний космос, или нет. История не знает сослагательного наклонения. Наступал мезозой, его первый период - триас, к концу которого появятся первые млекопитающие, потомки цинодонтов. На протяжении всего мезозоя они вынуждены будут оставаться в форме мелких, пресмыкающихся к земле, зверьков.

Тюлин Д.Ю., кандидат биологических наук

Мы теряем мозг: почему выживает глупейший

Происхождение человеческого мозга относится к главным загадкам эволюции и к одной из наиболее дискуссионных тем в биологической науке. Почему в какой-то момент времени эволюция поддержала развитие мозга у одной из ветвей приматов? Почему мозг так стремительно вырос за столь короткий период? И почему в течение 30 000 лет мозг homo sapiens постоянно теряет в весе?

Чтобы ответить на эти вопросы, придется обратиться к интересным метаморфозам, происходившим с древнейшими предками человечества миллионы лет назад. До появления человека эволюция совершалась традиционным способом. «Топливо» эволюции — полиморфизм, вариабельность, изменчивость внутри одного вида. Если внешние условия обитания не изменялись, признаки вида сохранялись более-менее консервативно, если же условия претерпевали изменения, то полиморфизм позволял выжить тем существам, у которых оказывались более пригодные для изменившихся условий качества. А вот когда изменчивость признаков не перекрывала изменившихся условий, популяция вымирала. Естественный отбор — это вечное противостояние множественности признаков и давления среды. Сумели животные отыскать себе еду — хорошо, не сумели — вымерли. Есть возможность размножаться — хорошо, нет — все опять же вымерли.

Лобная доля, ставшая морфологической основой человеческого интеллекта, изначально имела задачу торможения животных инстинктов.Только благодаря любной доле человек способен отказаться от еды, поделившись ею с ближним и поддержав тем самым отношения внутри социума. И этому есть одно простое доказательство.Все знают, что некоторые дамы, слишком сильно озабоченные похудением, стараются есть как можно меньше, и при достижении веса около 40 кг у них нередко начинается болезнь под названием анорексия. Больных анорексией заставить есть практически невозможно, и современная медицина бессильна помочь этим несчастным. В итоге эти женщины безвременно уходят из жизни. Зато лет 60 назад, когда медицина была не столь гуманной, больным анорексией вводили острый скальпель в нижнюю часть височной области и отсекали лобную долю. Через некоторое время у пациенток восстанавливался аппетит и менструальный цикл и они возвращались к нормальной жизни. Ну или почти нормальной. Та часть мозга, которая вопреки животным инстинктам давала нам возможность отказаться от еды, переставала работать и мысль о неприятии еды человека больше не посещала. Лобная доля поддерживала общественные связи у древних гоминид. Кто оказывался не способен делиться едой, того съедали самого или изгоняли. Поэтому всего за несколько миллионов лет лобные области мозга очень быстро выросли и однажды стали основой разума.Человек — естественная часть природы, и долгое время эволюция человеческого мозга шла по тем же биологическим законам. Шла она не то чтобы очень быстро, да и само появление приматов (около 65 млн лет назад) нельзя считать какой-то вершиной эволюции — это не что иное, как приспособление млекопитающих к жизни на деревьях. Настоящая человеческая история в обезьяньем мире началась в тот момент, когда возникли необычные условия, то есть та самая переходная среда, которая в корне изменила характер эволюции человеческого мозга. Понятно, что ни с того ни с сего столь серьезные перемены, приведшие в конечном итоге к появлению homo sapiens, произойти не могли. Чтобы объяснить причину этих революционных преобразований, масса теоретиков склоняется к разным формам так называемой речесоциально-трудовой теории. Дескать, человек стал общаться, стал трудиться, и тогда мозг начал радикальным образом меняться. Однако эта теория не выдерживает даже поверхностной критики. Сейчас известно много видов животных, использующих орудия, системы сложных коммуникаций и развитую структуру сообществ, но это так и не привело к появлению крупного мозга. Так что же произошло?РАЙ НАХОДИЛСЯ В АФРИКЕ.Судя по всему, архетип человеческого мозга сформировался в определенной уникальной среде в результате длительного биологического процесса. В какой-то момент времени, примерно 15 млн лет назад, на востоке Африки сложились очень благоприятные условия для жизни любых млекопитающих. Тогда в субтропиках или в тропиках, в полузатопленных местах, в неглубоких проточных водоемах в огромных количествах размножались какие-то вкусные и питательные животные — беспозвоночные или рыбы. На этих существах паразитировало огромное количество птиц и других животных. Среди последних и оказались наши далекие предки — тогда они были чуть поменьше современных шимпанзе. И в наши дни в Норвегии можно увидеть, как во время нереста сельди медведи заходят на задних лапах вводу и, стоя там по грудь, черпают лапами икру и едят ее, пока не насытятся. Вот и нашим предкам достаточно было войти в воду и слегка почерпать лапками, чтобы наесться.Такой полуводный образ жизни, кстати, хорошо объясняет происхождение двуногости. Понятно, что чем дальше животное может зайти в воду, тем больше оно сможет собрать там пищи. Но заходить на глубину на четвереньках неудобно, поэтому и норвежские медведи, и многие современные приматы вступают в воду, стоя на двух ногах. При этом передвижение на двух ногах освободило передние конечности, которые тоже пригодились. Поскольку, как уже говорилось, водные животные стали обильной пищей птицам, последние активно размножались, а значит, несли яйца. Чтобы доставать яйца из гнезд и употреблять в пищу, предкам человека нужны были руки.Если фрукты для лазящих животных легкодоступны, то получение белковой пищи дается приматам с большим трудом. В погоне за мясом современные обезьяны охотятся даже на других обезьян. А вот в «африканском раю», сложившемся 15 млн лет назад, с высококачественной белковой пищей у тогдашних приматов не было никаких проблем: икра и птичьи яйца находились почти на расстоянии вытянутой руки. Все это привело к формированию группы животных, практически выпавших из системы отбора: зачем меняться, если условия среды близки к райским? Однако, как известно, при избытке пищи животных вообще ничего не интересует, кроме размножения. Обилие еды, таким образом, усилило конкуренцию при размножении и, как следствие, стало причиной гонки за доминантность.МЫСЛЬ ИЗРЕЧЁННАЯ ЕСТЬ ЛОЖЬОдним из последствий сложившейся ситуации стала речь, которая, по-видимому, зародилась как раз в «райский» период. Речь могла возникнуть как способ организации совместных действий, а начиналась, возможно, с простых звуков или, например, пения, как у современных гиббонов. Кстати, у гиббонов в мозге есть такие же поля, как и в мозге человека, и именно там у нас локализуется речь. Далее на этой базе уже возникла речь, используемая не как средство общения, а как средство имитации. Можно было впечатлить самку реальными успехами на охоте и обильной добычей, что добавляло самцу привлекательности, увеличивая шансы на передачу своего генома будущим поколениям. А можно было ей об этом просто рассказать и заполучить в ее глазах те же лавры победителя, не прилагая реальных усилий. В биологическом мире все поддерживается именно в такой пропорции: чем меньше действий и больше биологического результата — тем эффективней событие. Поэтому имитация действия с помощью речи стала бесценным качеством у архаичных антропоидов. Речь стала выгодным продуктом, и на нее начал действовать интенсивный отбор, поскольку она позволяла достигать результата в размножении. По сути дела, речь возникла как форма обмана, а обман был эффективен и тогда, и в наши дни.

На схеме отчетливо видно, что мозг австралопитека, считающегося непосредственным предком человека разумного, заметно уступал по весу и объему мозгу современной гориллы. Но уже homo erectus значительно опередил по объему мозга человекообразных обезьян: 900–1200 см^3 против 600 см^3.Итак, пока в райских условиях пищи хватало с лихвой, естественный отбор практически не действовал, работал разве что половой отбор, о котором говорил Дарвин. Все изменилось тогда, когда изменились места нереста водных животных, сформировавших эту переходную среду. И примерно 5 млн лет назад бедные антропоиды остались у разбитого корыта. Пища исчезла. Что у наших предков было в активе? Зубы, которые уже стали почти человеческими? Этими зубами даже ничего толком откусить нельзя. Они были гиперспециализированы под качественную и легко пережевываемую белковую пищу. Есть и другие объяснения возникновению человеческих зубов — некоторые антропологи считают, что они трансформировались тогда, когда антропоиды слезли с деревьев и ушли в полубуш, чтобы вырывать из земли и поедать корешки. Но мало того что на зубах человека нет никаких следов их якобы использования для перетирания корешков — не понятно и то, зачем было слезать с деревьев и отказываться от плодов в пользу корнеплодов.ХАЛЯВА КАК НАРКОТИКВопреки распространенным взглядам, интеллект сам по себе в современном обществе никаких особых преимуществ не дает. Любая умственная деятельность лишь тогда приносит результаты, когда имеет под собой биологическую «подложку», три главных стимула – еда, размножение, доминантность. Без стимулов мозгу работается тяжело. Мозг является энергозависимой системой, и он настроен на то, чтобы ничего не делать. Ведь даже пока человек расслаблен, мозг, составляющий 1/50 веса тела, потребляет 9% энергии организма. Как только мы задумываемся, энергопотребление повышается до 25% энергии. Четверть от всего, что мы вдохнули, съели и выпили. Поэтому мозг поощряет безделье и получение благ без умственных затрат. Неожиданно свалившиеся деньги, ужин в ресторане за чужой счет, приятный подарок – все это наполняет нас светлой радостью. Это мозг насытил кровь серотонином – «гормоном счастья», лишь на одну аминогруппу отличающимся по химическому составу от ЛСД. Но если мы решили заработать честным интеллектуальным трудом и напрягли мозг, он проявляет недовольство и начинает вырабатывать совсем другие вещества. Они вызывают в нас раздражение, преждевременную усталость, желание срочно попить, поесть, сходить в туалет. Лень мозга может стать причиной реального расстройства кишечника. Мозг как бы говорит нам: бросай работу и займись поиском бесплатных благ.Что там зубы — у вышедших из «рая» предков человека не было ни когтей, ни быстрых ловких ног, ни шерсти, которая исчезла, видимо, благодаря полуводной среде обитания. С таким печальным наследством большая часть антропоидов, конечно же, вымерла, но остальные стали использовать единственный свой ресурс, на который не действовал отбор, — мозг. Тут-то и началась биологическая эволюция человека.ИШЬ ТЫ КАКОЙ УМНИК!И она пошла по очень интересному пути. Когда разные группы австралопитеков занялись поиском пищи, на них впервые стал действовать биологический отбор. И тогда они стали объединяться в большие группы и утрачивать те биологические качества, которые позволяют выживать отдельным животным. Теперь отбор благоприятствовал лишь тем, кто мог существовать в группе. Они-то и выживали, размножались и переносили геном в следующие поколения. А кто не мог — из такой группы элиминировался. Мы и сейчас видим это на примерах человеческих общностей, которые ради сохранения среднего уровня отношений отбрасывают как «корешки», так и «вершки», то есть избавляются как от социопатов, так и от самых способных и талантливых. В общностях австралопитеков этот процесс шел полным ходом, и принудительная элиминация самых буйных и самых умных привела к миграциям с прародины человечества — Африки.Если разложить по этапам историю миграции человека из Африки, то получается следующая картинка: асоциальные и наиболее интеллектуальные особи мигрировали, создавали новую оседлую группу, и в этой оседлой группе мозг оказывался в среднем больше, чем у членов исходной группы. Затем новая группа становилась более социально стабильной, а всех, кто разрушал стабильность, — опять «вышибали», они опять мигрировали и образовывали за счет высокого полиморфизма новую группу. И при каждой следующей миграции мозг чуть-чуть увеличивался. Сначала группы «изгоев» путешествовали по Африке. Представители homo erectus уже заселили Евразию. Все это время мозг продолжал расти. Если мы посмотрим на антропогенез в той его части, где он хорошо палеонтологически и археологически представлен, то окажется, что на протяжении эволюции каждого вида гоминид мозг непрерывно увеличивался. В частности, у homo erectus он первоначально весил около 900 г, но постепенно вырос до 1200 г.

АЛЬТРУИСТИЧЕСКИЙ ИНТЕЛЛЕКТ Получается, что в стабильной социальной группе любых ранних и поздних гоминид действовал непреложный закон искусственного отбора. И именно в этом заключена квинтэссенция эволюции мозга человека.

Никакой эволюции и естественного отбора не хватило бы, чтобы всего за 4,5 млн лет наш мозг проделал путь от мозга шимпанзе к мозгу homo sapiens. Но если происходит селекция по социальному принципу, эволюция невероятно ускоряется. Благодаря жесточайшему внутреннему искусственному отбору.Вот вопрос: что трудно отнять даже у любимой собаки? Конечно, вкусную еду — кусок колбасы или косточку. В животном мире пищей не принято делиться — наоборот, животные стараются отнять еду друг у друга любым способом. Украл — значит, наелся, наелся — значит, получил преимущество в размножении. В человеческом же социуме едой принято делиться. И вот, как выяснилось, нижняя часть лобной области человеческого мозга потребовалась нам для того, чтобы мы могли отказаться от пищи. Иными словами, лобная область, считающаяся морфологической основой интеллекта, исторически развивалась не для того, чтобы думать о высоком или играть в шахматы. Не было в те далекие времена ни «высокого», ни шахмат. Главной задачей этой части мозга стало торможение животных инстинктов. Ибо только делясь едой, можно было поддержать взаимодействие и общение в группе.ПЛОД ПИРРОВОЙ ПОБЕДЫЧеловечество расселялось по планете, наращивая объем мозга, и наконец на историческую сцену вышли две крупные группы — неандертальцы и кроманьонцы. У представителей обеих групп мозг достиг огромного размера — 1560−1600 г. Однако при том что мозг по массе был одинаков, стратегия поведения и результаты отбора оказались разные. Неандертальцы были мощными, сильными, умными существами, которые селились очень маленькими семьями. Они придумывали орудия и вообще, возможно, были более интеллектуальными, чем homo sapiens sapiens. Но отбор, связанный с поддержанием бесконфликтных ситуаций в группах, на них не действовал. А кроманьонцы, похоже, были туповатыми, ограниченными, но их мозг прошел больший путь социализации. Жестокий отбор приспособил их к общественному образу жизни. Каков же оказался результат конкуренции? Когда на трех жуков нападает банда муравьев, она их уничтожает. Примерно так же кроманьонцы расправились с неандертальцами. И дальше мы, сапиенсы, пожали печальные плоды своей победы. 30 000 лет назад социальный отбор, который тогда, в условиях конкуренции, требовал колоссальных усилий со стороны сапиенсов, прекратился. И ситуация вернулась в каком-то смысле к началу пути: ускорился отбор людей по социальной адаптированности, только теперь отдельные слишком умные «изгои» не могли повлиять на ситуацию — общество стало слишком большим. А безынициативные особи с посредственными данными, способные к плодотворному общению и коллективным действиям, получали преимущество. Кто мог выполнять правила игры в группе, какими бы они ни были идиотскими, получал возможность размножиться и перенести геном в следующее поколение. Кто нарушал правила — тот не размножался. Так мозг постепенно и уменьшился с 1600 до 1300 г, и надо сказать, что подобный регресс не наблюдался ни у одного вида за всю историю гоминид.

Есть ли у мозга шансы на биологический прогресс? Скорее всего нет, по крайней мере до тех пор, пока действие биологического отбора будет подменяться искусственным социальным отбором. Преференции получают наиболее общественно адаптированные люди, а наличие маленького мозга в большинстве случаев им не мешает.