Проблемы Эволюции

Проблемы Эволюции

Рекламные ссылки

Распродажа часов Casio G-Shock GA-100-1A1 по акционным ценам.
 

Пропорции мозга меняются одинаково в рамках индивидуальной, возрастной и эволюционной изменчивости

18-Jun-18 12:17

С увеличением мозга растет относительный размер ассоциативных зон

Анализ детальных трехмерных изображений мозга 2904 людей показал, что у индивидов с крупным мозгом относительный размер ассоциативных зон коры больше, а сенсомоторных и лимбических — меньше, чем у людей с небольшим мозгом. Сходные изменения пропорций мозга наблюдаются в ходе индивидуального развития (у взрослых по сравнению с детьми) и в эволюции (у людей по сравнению с макаками). Отделы коры, для которых характерен опережающий рост, занимают самое высокое положение в функциональной иерархии нейронных сетей: они отвечают за обобщение и интеграцию данных, поступающих из других частей коры. Эти отделы отличаются повышенным энергопотреблением и имеют наиболее густую сеть дендритов; в них повышен уровень экспрессии генов, связанных с работой синапсов и энергетическим метаболизмом. Относительный размер этих отделов положительно коррелирует с IQ, однако корреляция исчезает, если внести поправку на общий размер коры.

ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ






Отделы коры, относительный размер которых растет (показаны красным цветом) или уменьшается (синие) по мере увеличения мозга. Рисунки основаны на анализе двух независимых выборок: PNC (Philadelphia Neurodevelopmental Cohort, 1373 человека) и NIH (National Institutes of Health sample, 1531 человек). В каждом ряду две левые картинки представляют левое полушарие (его наружную и медиальную поверхность), две правые — правое. А — оттенками красного и синего показана степень увеличения или уменьшения относительного размера участков коры. B — более контрастное представление тех же данных: участки, для которых выявлено статистически достоверное увеличение или уменьшение относительного размера. C — объединение результатов по двум выборкам.



Полученные результаты можно при желании сформулировать так, что они будут выглядеть более сенсационными. Например: «Люди с маленьким мозгом по пропорциям отделов коры занимают промежуточное положение между людьми с большим мозгом и обезьянами». Или: «У людей с маленьким мозгом недоразвиты отделы коры, отвечающие за высшие психические функции». Формально говоря, авторы именно это и обнаружили. Но в действительности, скорее всего, ситуация не так драматична. У обнаруженной закономерности может быть простое и «политически нейтральное» объяснение. Авторы отмечают, ссылаясь на теорию алгоритмов, что вычислительная нагрузка интегрирующего алгоритма по мере увеличения объема входных данных может расти не линейно, а с ускорением. Поэтому не исключено, что причина опережающего роста ассоциативных зон — «чисто техническая»: если вы увеличиваете кору вдвое, то ассоциативные зоны нужно увеличить, скажем, втрое, иначе эта кора просто не будет нормально работать.

С другой стороны, в эволюции сплошь и рядом бывает так, что орган, изначально развившийся для чего-то одного, открывает новые неожиданные возможности и со временем начинает использоваться для чего-то другого.
This entry was originally posted at https://macroevolution.dreamwidth.org/262903.html. Please comment there using OpenID.

Интервью в снобе

09-Jun-18 21:35

Случайно наткнулся на свое
интервью в Снобе. Про наше медленное взросление. Даже вспомнил, откуда оно взялось. Это накануне защит бакалавров, в паузе между двумя этапами помогания студентке с презентацией, по телефону, бегая по кабинету и размахивая руками, вечером, минут 20 отвечал журналистке на какие-то вопросы. Поправочка: там есть фраза "мы показали", это ошибка, это было показано еще в 1980-е и конечно не нами, а другими авторами. This entry was originally posted at https://macroevolution.dreamwidth.org/262175.html. Please comment there using OpenID.

Жизнь вернулась в кратер Чиксулуб почти сразу после падения астероида

08-Jun-18 21:50

Международная команда геологов и палеонтологов обработала результаты подводного бурения, проведенного в 2016 году в центральной части кратера Чиксулуб (Мексиканский залив). Кратер образовался 66 млн лет назад в результате падения астероида, вызвавшего массовое вымирание. Изучение 76-сантиметрового слоя осадков, сформировавшегося сразу после импакта, показало, что жизнь (в виде фораминифер и мелких ползающих и роющих донных животных) вернулась в кратер очень быстро — возможно, всего через несколько лет. Новые данные не подтверждают гипотезу о том, что скорость послекризисного восстановления биоты определялась удаленностью от эпицентра катастрофы.

ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ




Характеристики переходного слоя. Внизу — фотография изученного керна и шкала в сантиметрах (ноль соответствует глубине 616,24 м под поверхностью морского дна). Розовыми стрелочками показаны следы ползания и рытья, свидетельствующие о присутствии донной фауны. Серая область — переходный слой, вертикальная пунктирная линия — граница переходного слоя и вышележащего палеоценового известняка. На графиках показаны, сверху вниз: содержание кальция; относительное содержания бария, титана и железа (по этим показателям судят о продуктивности древних экосистем); обилие планктонных фораминифер (серые квадраты — общая численность, красные квадраты — Guembelitria, один из переживших катастрофу родов, зеленые ромбы — другие виды фораминифер, пережившие кризис, синие круги — виды, впервые появившиеся в начале палеоцена — в датском веке); известковый нанопланктон; донные фораминиферы.

This entry was originally posted at https://macroevolution.dreamwidth.org/262036.html. Please comment there using OpenID.

На летних конференциях ожидается обновление результатов LHC

06-Jun-18 03:17

Лето — горячий сезон в физике элементарных частиц, время ключевых научных конференций. Главное внимание приковано к центральной конференции года — ICHEP 2018, которая пройдет в Сеуле с 4 по 11 июля и на которой должны быть обновлены практически все основные результаты Большого адронного коллайдера. Причем надо заметить, что в этом году ситуация с результатами разворачивается несколько иначе, чем в прошлые годы.

Дело в том, что коллаборации, работающие на LHC, до сих пор стремились обработать только что накопленную статистику достаточно быстро. Например, когда в 2015 году стартовал сеанс Run 2, набор данных начался только в середине года, но уже осенью-зимой появились первые любопытные результаты, включая злополучный двухфотонный всплеск при 750 ГэВ. Статистика, набранная в 2016 году, рекордная на тот момент (36 fb−1), тоже начала обрабатываться довольно быстро; первые предварительные результаты появились уже летом и шли мощным потоком в течение всего 2017 года. А вот данные 2017 года — а это очередной рекорд светимости, 50 fb−1, — за редчайшими исключениями до сих пор не обнародованы. Они не появились ни в середине года, ни в нынешнем марте на конференции Moriond 2018. По всей видимости, экспериментаторам с лихвой хватило ажиотажа прошлых лет, когда теоретики бросались на любые намеки на отклонения в предварительных данных, и теперь они готовы показать лишь тщательно отполированные данные на большой статистике.

Тем временем, в преддверии ICHEP 2018, в итальянской Болонье стартовала на днях еще одна важная конференция — LHCP 2018. Это уже шестое мероприятие из серии конференций, целиком посвященных физике на LHC. Уже первый день принес долгожданные обновления: ATLAS и CMS показали некоторые хиггсовские данные и результаты поисков экзотических частиц в данных 2016 и 2017 годов. Никаких громких заявлений пока не слышно, но, может быть, их приберегли для ICHEP.

Защита бакалавров

04-Jun-18 18:35

Наши бакалавры защитились. Как и в случае с магистрами, все работы и доклады были очень достойные. Я прямо-таки реально начинаю гордиться нашей кафедрой, какие мы крутые. Таня, Галя, Лена, Никита, мои поздравления! Надеюсь всех увидеть в сентябре в магистратуре. А работы - опубликованными.

Одна наша студентка после смерти своего научного руководителя (и моего учителя) А.Н.Соловьева оказалась чуть ли не последним и единственным в стране действующим специалистом по ископаемым морским ежам. Или есть еще активно работающие специалисты? Я фактически забросил ежей лет 15 назад и мог что-то пропустить. Но в любом случае я очень рад, что ежи из ПИНовских коллекций (где осталось много неразобранного ценного материала) не будут заброшены. Группа-то замечательная, для изучения эволюции чрезвычайно удобная.

А вот популярная
статья про мероприятие в Казани. Disclaimer: текст не авторизованный. Все утверждения, которые приписываются мне в статье, я либо не говорил, либо говорил другими, более корректными словами. Вообще это очень стрёмный жанр: краткий популярный пересказ краткой популярной лекции. Уже на первом этапе - когда превращаешь научные данные в текст популярной лекции - обычно исчерпываются все лимиты допустимого упрощения и вульгаризации. Рассказываешь материал "на пределе", но все-таки оставаясь (в основном) в рамках научной корректности. Но когда этот материал подвергается вторичной популяризирующей обработке, он неизбежно оказывается вне этих рамок, причем сразу и весь целиком, каждое слово. Ничего не поделаешь, законы жанра.



This entry was originally posted at https://macroevolution.dreamwidth.org/261777.html. Please comment there using OpenID.

Не сдавайтесь!

02-Jun-18 13:59

Три наших магистра 30 мая защитили свои дипломы - и все трое выступили на редкость достойно, произведя сильное впечатление и на комиссию, и на присутствовавших в аудитории людей с других факультетов. Можно гордиться. Денис, Настя, Дарья - мои поздравления, так держать! И ведь что характерно, две из трех защит чуть было не сорвались в последний момент. В одном случае за несколько дней до защиты у студента пропал файл с готовым литобзором, и первая реакция была "ааа, все пропало, я не смогу, надо переносить защиту на следующий год". Но потом человек все-таки взял в себя в руки, собрался с силами, сел и написал литобзор заново. Во втором случае возникла внезапная трудность с научным руководителем и рецензентом, которые вдруг в последний момент решили, что всё, что сделал их подопечный, никуда не годится, и работу защищать нельзя. Но в действительности работа была проделана большая и в определенном смысле героическая, и результаты получены интересные, пусть и не во всем они соответствовали ожиданиям руководителя. К счастью, проблему удалось разрулить, работа была вынесена на защиту, и защита прошла на "ура". Не сдавайтесь.

Теперь в понедельник у нас - защиты бакалавров. Там тоже нервотрепки хватает, но надеюсь, что все будет хорошо.
А я сейчас в Казани, где я должен прочесть лекцию про эволюционную биологию любви в 16:00 и куда я попал прямиком с ЗБС, где тоже читал лекцию (про палеонтологию докембрия). Здесь также Дубынин и Шульман (которую я даже видел на завтраке в гостинице, но постеснялся подойти познакомиться). Сегодня ночью вернусь в Москву и надеюсь еще успеть помочь студентке с презентацией.

This entry was originally posted at
https://macroevolution.dreamwidth.org/261564.html. Please comment there using OpenID.

О "Кайдановских импотентах" и новых успехах дрозофиловедения

29-May-18 12:37

Чтобы быть хорошим популяризатором, необходима некая оптимальная степень невежества. Когда пишешь по теме, которой сам, руками, никогда не занимался, почти всё в чужих статьях кажется логичным и гладким. "Ученые нашли в мозге центр справедливости", ура науке. Стоит начать писать про что-то, с чем возился сам, сразу видишь кучу косяков. И вместо популярной заметки получается какая-то, прости господи, рецензия. Наехал вот на авторов статьи в Science Advances. Сижу и думаю: справедливо ли?


Привередливость самок дрозофил помогает очищать генофонд от мутационного груза

Одним из нерешенных вопросов теории полового отбора считается так называемый «парадокс токовища» (lek paradox): если самки всегда выбирают самцов по одним и тем же признакам, то почему в популяции сохраняется изменчивость по этим признакам, и почему все самцы не становятся одинаково привлекательными? Чтобы разобраться в этом, австралийские биологи изучили последствия искусственного отбора самцов дрозофил на повышенную и, наоборот, пониженную успешность в конкуренции за самок. Полученные результаты согласуются с гипотезой о том, что успешность самцов зависит от множества генов с малыми эффектами, и поэтому даже сильный отбор не успевает вычистить все возникающие в этих генах вредные мутации. Не получила подтверждений альтернативная гипотеза, согласно которой сохранение изменчивости по признакам, повышающим успешность самца, объясняется тем, что эти признаки сопряжены с вредными побочными эффектами.

ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ





Результаты отбора на высокую и низкую успешность самцов дрозофил в конкуренции за самок. Черные точки соответствуют самцам из линий, отбиравшихся на максимальную успешность, белые — на неуспешность, серые — контрольные самцы из линий, не подвергавшихся искусственному отбору. A — успех в конкуренции за самку, B — выживаемость потомства (доля отложенных яиц, из которых благополучно развилась взрослая муха). Inbred — инбредные самцы, полученные от скрещивания брата с сестрой; Outbred — аутбредные самцы, чьи родители не состояли в близком родстве. Снижение показателей приспособленности у инбредных особей по сравнению с аутбредными отражает величину мутационного груза. Видно, что отбор на успешность вычистил из генофонда мутации, снижающие выживаемость потомства, но не справился с мутациями, снижающими брачный успех.


"...Авторы гордо сообщают, что им впервые удалось провести результативную селекцию по данному признаку. При этом они ссылаются на две недавние работы с описанием безуспешных попыток получить эволюционный ответ на такой отбор. Остается загадкой, почему при этом не упомянут намного более продолжительный и масштабный эксперимент Л. З. Кайданова, в котором самцы дрозофил отбирались на пониженную (или повышенную) половую активность (см.: О. В. Иовлева, 2016. Эксперимент длиною в полвека). Разница лишь в том, что Кайданов не заставлял самцов конкурировать друг с другом, а сажал одного самца к нескольким самкам и отбирал тех, кому требовалось больше (или меньше) времени, чтобы с кем-нибудь спариться. По-видимому, авторы обсуждаемой статьи просто не знают о работах Кайданова, которые во многом, мягко говоря, предвосхитили полученные ими выводы." This entry was originally posted at https://macroevolution.dreamwidth.org/261342.html. Please comment there using OpenID.

В наших геномах сохранились свидетельства происхождения от насекомоядных предков

21-May-18 12:24

Гены хитиназ рассказали о расширении рациона млекопитающих после вымирания динозавров

Считается, что плацентарные млекопитающие в кайнозое резко расширили свой рацион, заняв ниши хищников и фитофагов, освободившиеся после вымирания динозавров. До сих пор об изменениях диеты древних млекопитающих судили по палеонтологическим данным. Новое исследование американских и французских биологов показало, что для этого можно использовать также и данные по генам хитиназ (ферментов, расщепляющих хитин), количество которых коррелирует с долей беспозвоночных в рационе. У большинства мезозойских плацентарных было целых пять таких генов, унаследованных от общего предка, что указывает на насекомоядность. После вымирания динозавров многие группы плацентарных независимо стали терять свои хитиназы, что согласуется с переходом этих групп к хищничеству или растительноядности. В геномах многих плацентарных, включая человека, сохранились псевдогены — остатки испорченных мутациями генов хитиназ. Эти «генетические ископаемые» свидетельствуют о насекомоядности далеких предков.

ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ





Филогенетическое дерево вариантов гена кислой хитиназы млекопитающих (CHIA). Дерево состоит из пяти ветвей (CHIA1, ..., CHIA5), которые соответствуют пяти вариантам (паралогам) CHIA, имевшимся у последнего общего предка плацентарных. Черные кружки на концах веточек соответствуют функциональным хитиназам, способным расщеплять хитин в пищеварительном тракте. Белые кружки — псевдогенизированные (выведенные мутациями из строя) или сменившие функцию (потерявшие хитин-связывающий или хитинолитический участок) хитиназы.



...Интересно, что утрата хитиназ предками современных отрядов плацентарных происходила в основном уже после того, как эти отряды обособились друг от друга. Например, предки хищных, непарнокопытных и парнокопытных с китами разделились еще в мелу, а гены хитиназ утрачивались всеми тремя группами позже — в палеоцене и эоцене. Это важная деталь, помогающая примирить молекулярную филогенетику с палеонтологией. Дело в том, что эволюционные деревья, основанные на ДНК, упорно показывают, что практически все современные отряды плацентарных обособились еще в мелу, тогда как данные палеонтологии не менее упорно утверждают, что в мелу этих отрядов еще не было.

Эволюционная история хитиназ показывает, что разделение предков современных отрядов и их расхождение по трофическим нишам могли быть сильно разнесены во времени. А пока трофическая ниша оставалась прежней, не было и причин для серьезной морфологической дивергенции. Иными словами, предки носорогов и тигров еще много миллионов лет после своего разделения могли оставаться мелкими насекомоядными зверьками, похожими друг на друга как по диете, так и по морфологии. Между прочим, Ричард Докинз примерно так и описывал раннюю эволюцию плацентарных в своих научно-популярных книгах. Наблюдатель, заброшенный в позднемеловую эпоху на машине времени, едва ли смог бы догадаться, что от этой «землеройки» произойдут лошади и носороги, а вон от той — тигры и моржи.

This entry was originally posted at https://macroevolution.dreamwidth.org/261072.html. Please comment there using OpenID.

Эволюционная ловушка для бабочек

14-May-18 12:03

Многолетние наблюдения за популяцией бабочек на уединенной горной лужайке в штате Невада позволили описать новый тип «эволюционной ловушки»: в нее может попасть популяция диких животных, адаптируясь к последствиям хозяйственной деятельности человека. Выпас скота привел к распространению на лужайке подорожника ланцетолистного, на котором выживаемость гусениц оказалась выше, чем на исходном кормовом растении — коллинсии мелкоцветковой. Под действием отбора бабочки за несколько лет полностью перешли с коллинсии на подорожник, не подозревая, что оказались в «эволюционной ловушке». Ловушка захлопнулась, когда в 2005 году умер хозяин ранчо и на лужайке перестали пасти скот. Разросшиеся травы затенили подорожник, и теплолюбивые бабочки вымерли. При этом по краям лужайки оставалось много незатененной коллинсии, где бабочки могли бы жить и дальше, если бы не отказались полностью от своего старого кормового растения. Исследование показало, что способность животных быстро приспосабливаться к антропогенным изменениям среды может завести их в тупик, поскольку человек меняет среду еще быстрее, чем меняются самые быстро эволюционирующие животные.

Не забывайте свое старое кормовое растение.

ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ




Бабочка Euphydryas editha, ее исходное кормовое растение коллинсия мелкоцветковая (Collinsia parviflora) и новое растение, на которое бабочки опрометчиво перешли, — подорожник ланцетолистный (Plantago lanceolata). This entry was originally posted at https://macroevolution.dreamwidth.org/260846.html. Please comment there using OpenID.

Ломоносовские чтения - 2018

13-May-18 15:09

Недавно на биофаке была конференция "Ломоносовские чтения", где с докладами выступили сотрудники биофака - авторы статей в самых высокорейтинговых журналах за 2017 год. То есть это по сути рассказы о некоторых важных достижениях ученых биофака за год. Там реально много интересного. Я обнаружил, что выложили в интернет видео всех лекций.
Они здесь. Форматик не очень удобный, все лекции в трех огромных видеофайлах, но там есть что посмотреть. Действительно много интересного. Волею судьбы я тоже оказался среди докладчиков, хотя это, конечно, не моя заслуга и вообще чистая случайность, что я попал в число соавторов статьи про неотению у голых землекопов и людей, которая в итоге вышла в Physiological reviews усилиями В.П.Скулачева. Мой доклад "Что общего у голых землекопов и голых обезьян" во втором файле на 02.06.40. Это про эволюцию старения и возможную связь между социальностью, неотенией и долголетием.     This entry was originally posted at https://macroevolution.dreamwidth.org/260424.html. Please comment there using OpenID.

Пермское интервью

12-May-18 22:42

Опубликовали
интервью, которое брала у меня в пермском палеонтологическом музее очень продвинутая журналистка Ольга Дерягина.
Наболтал всякого. Местами забавно.  This entry was originally posted at https://macroevolution.dreamwidth.org/260103.html. Please comment there using OpenID.

Плейстоценовый парк собирает деньги на доставку бизонов

06-May-18 14:24

Коллеги попросили сообщить о том, что в рамках проекта "
Плейстоценовый парк" (далее цитата):

... Сейчас Зимовы собираются доставить 12 бизонов из Аляски, это важнейшее животное для парка, которое они давно хотели заполучить, и наконец нашли удачный вариант. Но денег, оставшихся с прошлогодней кампании (когда они приобрели 10 яков) не хватает, так как везти бизонов придется на самолете. Поэтому начат новый сбор средств. ссылка на краудфандинговую кампанию:https://www.indiegogo.com/projects/bison-to-save-the-world--2

 









This entry was originally posted at https://macroevolution.dreamwidth.org/259342.html. Please comment there using OpenID.

Механизм регенерации глаз

03-May-18 21:53

Плоские черви планарии — один из самых удобных модельных объектов для изучения регенерации. Эти животные способны отрастить заново практически любую часть своего тела благодаря присутствующей в их организме разнообразной популяции стволовых клеток — необластов. В обычной ситуации необласты служат для постоянного обновления клеточного состава всех органов и тканей, а при утрате части тела — для ее восстановления. Хитроумные эксперименты с ампутированными головами планарий позволили американским биологам расшифровать механизм, посредством которого необластам удается точно определить позицию, в которой нужно восстановить утраченный орган, даже если вся система пространственных координат в отрезанном кусочке животного исказилась.

ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ




Схема эксперимента (слева) и его результат (справа). Через трое суток после ампутации головы у нее удаляли правый глаз, чтобы посмотреть, в каком месте прогениторные клетки будут создавать новый глаз взамен утраченного. Будут ли они ориентироваться на положение органов в данный момент (и тогда новый правый глаз сформируется напротив левого) или на новые градиенты морфогенов (и тогда глаз сформируется ближе к переднему концу тела)? Подтвердился второй вариант (справа внизу). Справа вверху — контроль (ампутированная голова, у которой глаза не удаляли). This entry was originally posted at https://macroevolution.dreamwidth.org/259267.html. Please comment there using OpenID.