Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

(no subject)

      На тему наркотиков: Тли формируют симбиоз с муравьями - тли выделяют сладкую жидкость которую слизывают муравьи, а муравьи защищают тлю от врагов. В интересной статье A symbiotic aphid selfishly manipulates attending ants via dopamine in honeydew показывается, что в сладкой жидкости выделяемой тлей, содержится дофамин, который меняет поведение муравьев. Так что растения, производящие наркотические вещества, такие как опиоиды, вполне могут с помощью них манипулировать поведением насекомых.
      Интересный пример приводимый в этой же статье, где один симбионт химически меняет поведение другого симбионта  - это симбиоз между акацией и муравьями. Акация обеспечивает муравьев сладким нектаром и местом для гнезд, а муравьи защищают акацию от насекомых и конкурирующих растений. Интересно, что нектар других растений обычно содержит сахарозу, но не нектар акаций. Более того, нектар этих акаций содержит ингибитор фермента муравьев разлагающий сахарозу, поэтому муравьи живущие в акациях способны переваривать только нектар выделяемый акациями. Муравьи вынуждены хранить верность акациям. Интересно, что подобная же система присутствует во многих бактериях в виде системы токсин-антитоксин.

(no subject)

      Большое количество современных исследований рисуют следующую картину: В психиатрических болезнях значительную роль играет генетика, причем свой вклад вносят мутации в нескольких тысячах (возможно, больше чем 10000) генов и регулирующих последовательностях большинство из которых активно в мозгу: в нейронах, микроглии, и т.д. [*]. Многие мутации увеличивают риск не одной, а нескольких психиатрических заболеваний, в ряде случаев разные мутации в одном и том же гене увеличивают риск разных психиатрических болезней.  В ряде случаев, в увеличении риска психиатрических болезней играет роль альтернативный сплайсинг, причем с разными психиатрическими болезнями ассоциируются различные варианты сплайсинга РНК транскрибированного с одного и того же гена.
      При этом, несмотря на то, что шанс возникновения болезней определяется наличием различных вариантов тысяч генов в миллиардах комбинаций, собственно психиатрических болезней не так много. Грубо говоря, мутации в тысячах генов в разных комбинациях не приводят к возникновения миллиардов различных синдромов  с специфическими симптомами.
   Интересно, что хотя гены увеличивающие шанс психиатрических болезней активны во многих нейронах, возникают, нарушения связанные с когнитивными функциями и контролем настроения и эмоций. То есть, ничего подобного нарушениям когнитивных функций в других частях мозга, скажем в частях отвечающих за зрение или чувство запаха, не происходит. Существуют, разумеется, нарушения зрения, но они связанны с конкретными повреждениями в специфических участках мозга. Создается впечатление, что на нейроны связанные с когницией, мутации в соответствующих генах влияние оказывают, а на похожие нейроны в зрительной коре головного мозга - нет.
        Все это наводит на мысль, что психиатрические болезни не возникают "напрямую" из-за каких-то нарушений мозга, но являются реакцией мозга на эти нарушения. Хотя разных нарушений много, реакции мозга могут быть гораздо менее разнообразны; то есть, на тысячи разных нарушений, мозг может реагировать одинаково.
UPD spamsink заметил, что альтернативный вариант - это то что более древние области мозга лучше справляются с небольшими дефектами чем более молодые.

*Есть исключения: часть генов чьи мутации увеличивают  риск анорексии нервоза связаны с метаболизмом еды.

Вроде тех окаменелостей, что появляются случайно

На протяжении многих сотен миллионов, если не миллиардов лет, фрагменты вирусных геномов встраивались в геномы клеток хозяев. Геномы очень многих организмов, включая человека, содержат большое количество постепенно деградирующих остатков виральных геномов, такие вот "окаменелости". Однако, некоторые из этих остатков вирусов продолжают быть активными. В интересной статье Ancient Viral Integrations in Marsupials: A Potential Antiviral Defence , исследовались геномы сумчатых. В них обнаружилось большое количество таких вот "живых окаменелостей", то есть активных остатков геномов вирусов. Причем самый древний, имеет возраст не меньше 82 миллионов лет [*]. Непонятно, почему эти гены продолжают быть активными - какую функцию они играют в организме? Авторы статьи предположили что они используются в антивирусной защите [**] - клетки используют транскрибированные РНК бывших вирусных генов, чтобы распознать последовательность инфицирующих РНК. Однако, при быстроте эволюции болезнетворных вирусов, логично предположить, что последовательности вирусов должны были бы за это время изменится до полной неузнаваемости как результат естественного отбора.

*Все австралийские сумчатые произошли от одного или нескольких близких видов южноамериканских сумчатых, которые мигрировали в Австралию из Южной Америки через Антарктиду. Поскольку известен возраст последнего общего предка - 82 миллиона лет, то гены представленные и Австралийских и Южноамериканских сумчатых существовали уже в общем предке.
**Для сумчатых, у которых детеныши рождаются с неразвитой иммунной системой, это особенно важно.

Ничто не задарма, и человек с ума сам незаметно сходит

      В интересной статье Detection of six novel de novo mutations in individuals with low resilience to psychological stress демонстрируется что те же варианты генов которые ассоциируются с повышенным шансом психиатрических болезней, ассоциируются и с низкой толерантностью к стрессу у здоровых людей.
      Таким образом, связь между низкой толерантностью к стрессу и психиатрическими заболеваниями получила еще одно подтверждение. Другой вопрос, почему эти варианты генов вообще не исчезли под давлением естественного отбора? Или они несут на себе какое-то иное преимущество, а низкая толерантность к стрессу - плата за это преимущество?

Магия знаний

        Наверное все помнят мультфильм про козленка который умел считать до 10.
В критический момент (смотреть с 6:50) парусник, рассчитанный на 10 пассажиров, начинает тонуть, и он перестает тонуть в тот момент, когда козленок пересчитал пассажиров и их оказалось 10.
        Меня заинтересовало, насколько важна было эта подсознательная вера в магию знания. Вера в то, что само знание, что на паруснике не превышено количество пассажиров предотвращает его утопление, что правильный математический расчет может привести к реальным материальным изменениям, что обладатели секретного знания просто самой силой этого знания могут изменить мир. Что знания не только описывают мир , но могут непосредственно менять его.
У меня просто возникло подозрение, что эта подсознательная вера могла сыграть свою роль в уважении к знаниям.

Генетика, сексуальная ориентация, и желание секса

      В интересной статье Genomic evidence consistent with antagonistic pleiotropy may help explain the evolutionary maintenance of same-sex sexual behaviour in humans описывается следующее исследование: Авторы замечают, сексуальная ориентация в значительной степени генетически детерминирована. Но так как гомосексуалы реже оставляют потомство чем гетеросексуалы, то варианты генов ассоциированные с гомосексуализмом вроде бы должны были бы исчезнуть в результате естественного отбора, что не произошло. В попытке найти ответ к этой загадке, авторы сравнили людей, у которых присутствуют варианты генов ассоциируемые с гомосексуализмом, но которые при этом гетеросексуальны, с гетеросексуалами не имеющими этих варианты генов. Оказалось, что гетеросексуалы имеющие варианты генов ассоциируемые с гомосексуализмом имеют больше сексуальных партнеров чем другие гетеросексуалы. Авторы предполагают, что если есть связь между количеством партнеров и количеством детей, то такие варианты генов, которые одновременно увеличивают вероятность гомосексуализма и количество партнеров если человек гетеросексуален, могли вполне остаться в результате естественного отбора - одно компенсирует другое. Правда, авторы отмечают, что экстраполировать сегодняшнего человека на то что было десятки и сотни тысяч лет назад нужно с осторожностью - ведь культура оказывает огромное влияние на все аспекты сексуальности.
      Действительно, если подумать, то варианты генов ассоциируемые с гомосексуальностью могут по факты повышать интерес человека к сексу. Поскольку гомосексуализм воспринимается негативно большой частью населения, человек вступающий в гомосексуальные отношения должен быть достаточно сильно в них заинтересован (есть альтернативный варианты - мастурбация, секс с противоположным полом для бисексуалов, и т.д.). Но те же варианты гены у гетеросексуалов будут толкать их к большему количеству секса чем других людей. Другой вариант - что эти варианты генов вообще повышают "всеядность" человека, и он готов трахать все что движется, а если оно не движется - то двигать и трахать.
    Но сам по себе вопрос очень интересне поскольку та же ситуация (высокая степень генетического детерминизма вкупе с снижением потенциала в размножении) характеризует и большинство психиатрических болезней. Соответственно, тот же вопрос, почему естественный отбор не убрал "плохие" варианты генов остается.
UPD knyasa_o указала ссылку на очень интересное исследование о распространенности LGBT в США
https://news.gallup.com/poll/329708/lgbt-identification-rises-latest-estimate.aspx

И нервы как канат

      В интересной статье Cambrian comb jellies from Utah illuminate the early evolution of nervous and sensory systems in ctenophores описывается на удивление хорошо сохранившаяся окаменелость древнего гребневика. Этот гребневик с возрастом превосходящим 500 миллионов лет имел нервную систему более сложную чем современные гребневики, в частности очень длинный аксон и массивное нервное кольцо. Мы знаем примеры сильного упрощения нервной системы, когда животные становятся паразитами или эволюционируют сидячий образ жизни, но гребневики - свободноживущие организмы.
      Интересно, что было несколько публикаций, постулирующих, что нервная система возникла независимо в гребневиках, кишечнополостных, и двусторонне-симметричных животных из-за того, что нервная система гребневиков сильно отличается от нервной системы остальных животных, и в ней отсутствует несколько компонентов, которые есть у всех остальных. С другой стороны, если имела места дегенеративная эволюция, то эти элементы могли быть просто потеряны.

Антитела против детей

В интересной статье Engineering sperm-binding IgG antibodies for the development of an effective nonhormonal female contraception описывается создание антител против мужской спермы. Испытания на овцах показали что эти антитела очень эффективны как противозачаточное средство - они альтернатива гормональным таблеткам. Так что теперь антитела будут защищать нас не только от вирусов и змеиных ядов, но и от нежеланных детей.

(no subject)

      В интересной статье Possible poriferan body fossils in early Neoproterozoic microbial reefs описываются окаменелости которые автор статьи интерпретирует как окаменевшие губки. Если интерпретация автора правильная, то это самый древний многоклеточный организм - ему приблизительно 890 миллионов лет. Эти губки жили в кавернах рифа образованного цианобактериями (до возникновения многоклеточных,рифы образовывались цианобактериями которые накапливали в себе карбонаты кальция).
        Причем, обнаружили их чуть севернее Юкона, воспетого Лондоном. Автор, геологиня, искала не золото, как герои Лондона, а остатки древней жизни. Про ее жизнь можно было бы снять наверное фильм вроде Территории. Но поиск остатков древней жизни а не золота мне милей.
      В принципе, недавно было опубликовано об обнаружении окаменелостей возраста около миллиарда A possible billion-year-old holozoan with differentiated multicellularity, но там не понятно, к какой именно группе принадлежат эти многоклеточные организмы.

(no subject)

      Подтип позвоночных состоит из двух групп: бесчелюстные, к которым относятся миноги и миксины и челюстные, к которым относятся хрящевые рыбы (акулы , скаты и химеры) и костные (костные рыбы, земноводные, пресмыкающиеся и млекопитающие).
      Авторы интересной статьи Reconstruction of proto-vertebrate, proto-cyclostome and proto-gnathostome genomes provides new insights into early vertebrate evolution определили последовательность ДНК японской миноги и акулы-слона (или австралийской акулы-призрака)

      Анализируя эти данные, а также уже известные последовательности ДНК других видов, авторы обнаружили много всего интересного, в частности что
1.Геном предка всех позвоночных имел 18 хромосом,
2.Последний общий предок челюстных и бесчелюстных был тетраплоидным, то есть имел не два, как обычно, а четыре набора хромосом; в процессе дальнейшей эволюции позвоночные вернулись к диплоидности.
3.В какой-то момент времени предок бесчелюстных стал, в результате повторной гибридизации, гексаплоидным (то есть имел 6 наборов хромосом) [*]. Современные сто хромосом миног сохранились как раз после этого случая.
4.Общий предок челюстных опять испытал удвоение генома, и это удвоение каким-то образом привело к ускоренной эволюции адаптивной иммунной системы. По видимому, адаптивная иммунная система возникла еще до этого удвоения, но удвоение привело к ее очень быстрой эволюции и возникновению тысяч связанных с ней генов.
      Вообще, создается впечатление, увеличение количества копий генов в клетке каким то образом приводит к убыстрению эволюции (есть много примеров этого), и не только за счет увеличения количества "материала" для эволюции. Можно подумать, что гены как-то "конкурируют" между собой внутри клетки, и эта конкуренция между генами тоже движет эволюцию.
*Такие случаи бывают, например обычная пшеница является гексаплоидной, возникшей в результате гибридизации трех близких видов.