понедельник, 27 июня 2011 г.

ЧЕЛОВЕК-КОМПЬЮТЕР: ПОЛЬЗА ИЛИ ВРЕД?



Аналитики предполагают несколько возможных вариантов развития искусственного разума. По мнению экспертов, уже в ближайший десяток лет будет совершено множество попыток создания полноценного ИИ. Для работы этого программного алгоритма нужен не такой уж мощный компьютер, как считалось раньше, технические возможности для создания ИИ в ближайшее десятилетие могут появится у достаточно великого числа граждан. Поэтому нужно представлять себе угрозу таких технологий уже сегодня. Если пронаблюдать за достижениями в области создания ИИ, то можно проследить, как растёт с каждым годом число заявлений различных мировых гигантов в области ПО и компьютерных технологий о создании подобных систем. И хотя создание ИИ – очень сложный и ресурсоемкий процесс, сильный и хорошо слаженный ИИ способен решать и анализировать такие задачи, которые человеку были бы не под силу. Правда, выдающийся физикРоджер Пенроуз совершено уверен, что подобные устройства человеческий разум превзойти никогда не смогут и будут решать только прикладные задачи.
Но есть одна существенная проблема - плохо работающая, работающая с ошибкой или, что еще хуже, машина, изначально работающая против человечества, может захватить и разрушить информационную структуру мира за несколько месяцев, а по самым плохим сценариям – за несколько часов. Как показала катастрофа в Японии, несмотря на все достижения технической цивилизации, человек остается весьма уязвимым биологическим существом.
Не надо также сбрасывать со счетов и вероятность того, что достаточно сильные ИИ могут быть созданы сразу в нескольких лабораториях. Такой расклад так же не является удачным для развития общества. В этом случае лаборатории, вероятнее всего, попросту «натравят» ИИ против друг друга, что довольно скоро приведет к кровопролитию людей.
Сейчас ученый мир предполагает два варианта развития ИИ: как систему, действующую по программе, которая задана человеком (а человек, к сожалению, часто становится рабом желаний и иррациональных импульсов), и как систему с возможностью самостоятельных логических вычислений и аналитики, с возможностью менять правила этих вычислений. В первом случае мир рано или поздно столкнется с жаждой власти человека, запрограммировавшего машину. В этом варианте у человечества еще остается, пусть и мизерный, но шанс на спасение. Во втором же случае велика вероятность осуществления одого из многочисленных алармистских сценариев Голливуда про наше трагическое будущее, когда планету захватывают роботы и прочая кибернетическая нежить.

А ныне, швейцарском Лозанне, в Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, собираются запустить проект Human Brain Project, в рамках которого к 2023-му году с помощью еще 13 европейских центров будет создан самый крупный компьютерный человеческий мозг. И будет в нем работать столько же нейронов, точней, их электронных моделей, сколько их есть у нас – 100 миллиардов.
У главы проекта, профессора Генри Маркрама (Henry Markram), цели вполне прагматические. Все, что ему нужно, – это универсальный инструмент для изучения болезней человеческого мозга и механизмов его работы.
По его словам, от этих болезней страдает четверть населения планеты, а большинство фармакологических компаний отказывается проводить исследования человеческого мозга из-за их сложности и дороговизны. 200 тысяч ученых по всему миру изучают работу мозга, концентрируясь на одной из его микроскопических деталей. Они опубликовали по этому поводу уже 5 миллионов научных статей, и каждый год это число увеличивается минимум на сто тысяч. 
Маркрам считает, что для объединения всех этих усилий нужна модель мозга, пусть пока даже несовершенная, которая неизбежно унифицирует ход исследований и позволит проводить многие эксперименты в рамках единой концепции – совершенствуя компьютерную модель мозга, исправляя ее, и направляя большинство экспериментов в понятном и нужном русле.
Профессор Маркрам уже давно занимается проблемой создания модели мозга. В 2008-м году, когда разработчики искусственного интеллекта оперировали сетями из сотен, если не десятков нейронов, его команда разработала чип с названием "Blue Brain", насчитывающий 10 тысяч моделей мозговых клеток. Сейчас "Blue Brain" оперирует с 360 тысячами нейронов. До ста миллиардов эта цифра серьезно не дотягивает, но Маркрам уверен, что через десятилетие с небольшим она уже станет реальностью.
Цена вопроса – миллиард евро на 10 лет. За этот грант от Европейского союза, который будет присужден летом следующего года, сейчас соревнуются шесть научных консорциумов Европы, и команда Маркрама в этой гонке считается фаворитом.
Как нам следует относиться к этим перспективам? Видимо, для начала надо признать, что мы не в состоянии остановить прогресс, кроме как разрушив всю научную систему до основания. Но зато мы в состоянии бороться за направление вектора развития цивилизации. И хотя выгоды от технологий, подобных чипованию, для большинства жителей планеты не очевидны, необходимо сопротивляться попыткам сделать информацию о нас прозрачной и доступной для практически неидентифицируемых организаций.
По информации CNews R&D  

воскресенье, 26 июня 2011 г.

ВСЕМОГУЩИЙ БИЛЛ: ПОГОДА НА ЗАКАЗ!



Миллиардеры могут позволить себе заниматься чем душе угодно. Особенно тем, что кажется им весьма полезным для общества. Например, коллега Билла Гейтса, сооснователь корпорации «Майкрософт» Пол Аллен, вкладывает сотни миллионов долларов в строительство гигантского радиотелескопа для поиска внеземных цивилизаций SETI. Сам же Билл, уже озабоченный поисками лекарств от старости и СПИДа, недавно нацелился на борьбу с ураганами. И вклад внес не только денежный. Миллиардер числится одним из авторов масштабного проекта и самого способа обуздания стихии.

Механизм образования ураганов вроде бы известен. В определенные сезоны температура воды в океане становится выше, чем в воздухе. И нижние насыщенные влагой слои атмосферы благодаря теплой воде хорошо прогреваются. Воздух и водяные пары поднимаются согласно законам физики вверх. Туда, где холоднее. На определенной высоте пары конденсируются и опять превращаются в воду. При этом высвобождается тепловая энергия, которая опять нагревает воздух. И он поднимается еще выше, захватывая все больше и больше пространства. Закручивается огромными воронками.
Ураганы могут зарождаться только над водными просторами, поскольку их питают водяные пары. А попадая на сушу, они быстро затухают. К тому же ураганы, как правило, возникают вблизи экватора. И только если температура воды в океане выше 27 градусов по Цельсию. Вот Билл Гейтс предложил понизить температуру воды у экватора. Чтоб не возникали.
«Big Hurricane suck» - такое название дал Гейтс и проекту, и учрежденному им фонду. Его благодаря игре английских слов можно перевести двояко: и как «Большое разочарование для урагана», и как «Большая соска для урагана». Второе, наверное, вернее. Ведь главное оружие миллиардера - насосы. В местах зарождения тропических циклонов он предполагает расставить множество плавучих платформ, которые из морских глубин будут засасывать холодную воду. И наливать ее поверх теплой. Соответственно, верхний слой океана охладится, испарений будет меньше, и условия для возникновения ураганов исчезнут. По расчетам выходит, что охладить воду надо всего на 4,5 градуса. И - прощай ураганы.

При достаточном финансировании и согласии других стран баржи с насосами можно расставить по всему экватору. Но для начала Гейтс хотел бы организовать оборону США. И расположить «Большие соски» в Мексиканском заливе. И если уж не удушить тайфуны совсем, то хотя бы не дать им приблизиться к побережью Америки. Но даже эти относительно скромные пока планы вызывают опасения соседей. Уже переживают на Кубе и в Венесуэле, куда вполне могут уйти отогнанные ураганы.
Опасаются и многие ученые - ведь последствия активного вмешательства даже в локальные климатические процессы просчитаны слабо. Если их вообще можно просчитать с приемлемой точностью. И все же сам проект считается реальным. Его уже поддержал советник Барака Обамы по науке доктор физики Джон Холдрен.
По мнению метеорологов атмосфера - очень сложная система. И если дергаешь за веревочку, никогда не знаешь, как и где это отзовется, к примеру, если воду в одной части океана охладить, по соседству могут закрутиться мощнейшие вихри - из-за того, что контраст температур будет большим. Кстати, у природы-то как раз есть «сантехник» глобального масштаба: явление Эль-Ниньо - Ла-Нинья. Смысл его в том, что в экваториальной зоне Тихого океане у берегов Южной Америки вода временами становится то теплее, то холоднее. Эль-Ниньо влияет на погоду чуть ли не на всей Земле! Каким именно образом, ученым пока не понятно. 
По сути Билл Гейтс намерен создать искусственный аналог Эль-Ниньо. Но нет никаких гарантий, что он не испортит погоду нам - океан и атмосфера связаны между собой посложнее, чем трубы с горячей и холодной водой в ванной.


суббота, 25 июня 2011 г.

НОВОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ БОРЬБЫ С КОМАРАМИ ИЛИ АНТИКОМАР


Опять лето – активная пора разных насекомых и особенно комаров. Как известно, кусаются только особи женского пола. При укусе насекомое вводит в кожу антикоагулянтное вещество для сохранения крови в жидком состоянии, чтобы ее можно было сосать. Вот эта своего рода "прививка" при укусе и вызывает зуд, припухлость и раздражение, а иногда различные инфекции и даже аллергию.
Комары приносят человечеству множество неприятностей — начиная от зуда из-за укусов и заканчивая тем, что эти насекомые служат распространителями опасных заболеваний, вроде малярии или лихорадки денге. Однако уничтожение комаров как таковых вряд ли возможно, да и если бы было возможно, могло бы привести к ужасным экологическим последствиям. Поэтому лучше просто попытаться минимизировать контакт комара и человека. Один из самых перспективных путей для достижения этой цели — нарушение поискового поведения комариных самок.

Для поиска своих жертв самки комаров пользуются прежде всего обонянием. Один из сигналов, который имеет для них огромное значение, — повышенный уровень углекислого газа в выдыхаемом жертвами воздухе. Система распознавания СО2 у двукрылых чрезвычайно консервативна и характерна не только для комаров, но и для излюбленной модели биологов  дрозофилы. Именно эту систему и избрали своей мишенью ученые из США и Кении, когда создавали антикомариные средства нового поколения.
В своих предыдущих работах те же исследователи уже обнаружили пахучие вещества, которые уменьшали электрофизиологические и поведенческие ответы на углекислый газ у дрозофилы. Теперь, основываясь на полученных данных, они должны были подобрать вещества, которые дезорганизуют систему распознавания СО2 у комариных самок (для экспериментов были выбраны три наиболее зловредных вида комаров - Anopheles gambiae, Culex quinquefasciatus  и Aedes aegypti).
Для этого ученые электрофизиологическим путем определили, какие вещества сильнее всего воздействуют на систему определения углекислого газа у исследуемых видов комаров. На основе этих данных они составили смесь (основным действующим веществом в ней был диацетил), которая в относительно низких концентрациях нарушала распознавание СО2 у комаров на достаточно долгое время.
Однако реакция нейрона - это одно, а реакция комара - это совсем другое. Поэтому ученые также провели ряд исследований поведения самок комаров, на которых подействовали разработанной смесью. В том числе, они запустили комариху в аэродинамическую трубу, где насекомым приходилось лететь против ветра к источнику углекислого газа (примерно так же — против ветра — они и летят к своим жертвам в природе).
И оказалось, что поисковое поведение у комарих действительно меняется. Гораздо меньшее их количество летит против ветра и находит источник углекислого газа, причем степень нарушения поискового поведения зависит от концентрации смеси — чем смесь концентрированней, тем меньше комары способны чувствовать углекислый газ.
После предъявления пахучей смеси в течение 3 секунд СО2-распознающие нейроны комаров Aedes aegypti практически не реагируют на углекислый газ (черные квадратики — базовая активность, baseline activity, черные треугольники — реакция на углекислый газ, response to 0,5 CO2). В то же время предъявление в течение 3 секунд парафинового масла не нарушает распознавание СО2 (пустые квадратики показывают базовую активность, апустые треугольники — реакцию на углекислый газ). По оси абсцисс — время в минутах, по оси ординат — количество спайков (пиковых потенциалов) нейрона в секунду.
Еще одним достоинством данной смеси является то, что она состоит из нескольких компонентов. То есть даже если у насекомых возникнет устойчивость к одному компоненту,  другие всё еще будут работать.
Помимо разработки данной смеси, ученые также обнаружили, что еще одно вещество  метилэтилкетон  вызывает у рецепторных нейронов реакцию, сходную с той, что вызывает углекислый газ. Это означает, что на его основе можно создавать аттрактантные смеси, которые будут приманивать комаров и не давать им заниматься поиском жертв. В принципе, ту же функцию может выполнять и сам углекислый газ. Однако в развивающихся странах, где «комариная» проблема стоит особенно остро, транспортировка, доставка и хранение углекислого газа (в сжатом ли виде или в виде сухого льда) слишком дорога и неудобна. Вполне возможно, что на основе метилэтилкетона можно будет разработать очень перспективное средство.
Резюмируя, можно сказать, что хотя всё вышеописанное — только пилотное исследование и у представленной смеси множество недостатков (например, низкая экологичность и небезопасность для человека), разработка эта очень многообещающая, и вполне возможно, что в скором времени «комариная» проблема будет хотя бы частично разрешена.

Новшество новшеством, а пока запомним всем доступные народные средства для защиты от комаров:
 Свойства некоторых растений отпугивать комаров известны с давних времен. Среди них цитрусовые, герань, лаванда и тимьян. Свечи, изготовленные с добавками эссенции цитрусовых, являются натуральным средством отпугивания насекомых, так как выделяемый ими запах неприятен для комаров. По этой же причине аэрозоли на основе эфирных масел лимона и герани можно использовать с целью удаления комаров.

Источник: Stephanie Lynn Turner, Nan Li, Tom Guda, John Githure, Ring T. Cardé, Anandasankar Ray.Ultra-prolonged activation of CO2-sensing neurons disorients mosquitoes. // Nature. 2011. V. 474. P. 87–91.

пятница, 24 июня 2011 г.

ВСЕ ТОТ ЖЕ ВОПРОС: ЯЙЦО ИЛИ КУРИЦА?


Куриный эмбрион, пожалуй, самая любимая модель у эмбриологов и биологов развития. Тем не менее даже для столь досконально изученного организма существует множество загадок и белых пятен. Например, в течение десятков лет не было до конца понятно, каким именно способом регулируется развитие конечностей (см. Limb development) куриного эмбриона. И вот, кажется, сейчас эта проблема наконец разрешена — в недавнем номере Science вышло две статьи, убедительно показывающих, что правильное развитие конечностей у цыплят по проксимально-дистальной оси управляется с помощью градиентов двух веществ, одно из которых имеет наибольшую концентрацию в основании конечности, а другое — возле ее кончика.
Об общих принципах, по которым одна-единственная оплодотворенная клетка превращается в сложное высокоорганизованное существо, уже замечательно рассказал Александр Марков (Как клетки понимают, что одни должны стать волосами, другие костями, третьи мозгами и т. п.?  «Элементы», «Детские вопросы»). Теперь же речь пойдет о более конкретной проблеме, а именно о правильном развитии конечностей по проксимально-дистальной оси. Как так получается, что проксимальные (то есть расположенные ближе к туловищу) и дистальные (то есть, наоборот, более удаленные от туловища) участки конечности не перепутываются в процессе развития? Почему пальцы вырастают у нас на кисти, а не на плече; как получается, что у нас на каждой ноге только одна ляжка, а не несколько штук, соединенных в цепочку? Каковы механизмы, по которым участки конечности выстраиваются вдоль проксимально-дистальной оси в нужном порядке? Эти вопросы уже много лет волнуют умы ученых, занимающихся биологией развития.
Почти сорок лет назад, в 1973 году, английский биолог развития Льюис Вольперт (ему принадлежит афоризм «Главное событие вашей жизни — это не рождение, свадьба или смерть. Это гаструляция.») и его сотрудники выдвинули изящную теорию образования конечностей у куриного эмбриона. По ней, в клетках развивающейся конечности работает что-то вроде автономных часов, которые «считают» клеточные деления и в зависимости от того, сколько прошло этих делений, запускают образование того или иного участка конечности из недифференцированных клеток. При этом проксимальные участки образуются первыми, и чем больше прошло времени, тем дистальное будут возникающие структуры.
Казалось бы, гипотеза эта (она получила название «модель прогрессивной зоны») достаточно простая и легко проверяемая — однако не тут-то было. В течение последующих десятилетий исследователям не удалось ни подтвердить, ни опровергнуть это предположение. Зато возникло несколько других гипотез — и одна из них постулировала, что никакие внутренние часы для верного развития конечности не нужны, а нужен правильный градиент некоторых веществ вдоль проксимально-дистальной оси, причем одни из этих веществ имеют наибольшую концентрацию со стороны основания конечности, а другие — со стороны ее кончика.
У каждой теории были косвенные подтверждения и ярые сторонники в научном мире, но прямых доказательств верности ни у одной из них не было.
И вот наконец-то две группы ученых — одна смешанная американо-голландско-испанская, другая испанская — убедительно показали, что модель прогрессивной зоны неверна, внутренних часов у развивающихся конечностей нет, а регулируется их образование градиентами определенных веществ вдоль проксимально-дистальной оси.
Вообще, в управлении развитием конечностей уже давно были заподозрены ретиноевая кислота (см. Retinoic acid), которая влияет на растущую конечность с проксимального конца, и факторы роста фибробластов (см. FGF), которые, наоборот, действуют дистально. Самый простой способ проверить, верны ли эти подозрения, — просто «выключить» данные вещества с помощью блокаторов и посмотреть, как будет развиваться конечность. Но, к сожалению, это невозможно, поскольку в результате прекращается развитие конечностей как таковых.
Однако данную проблему можно обойти, если использовать недавно разработанную методику, которая позволяет сохранить клетки почки конечности (участки, из которых у эмбриона развиваются конечности, см. limb bud) в культуре в недифференцированном и пролиферирующем состоянии. Для этого необходимо выдерживать их в среде с белком FGF8 — одним из членов FGF-семейства — и белком Wnt3a, который также вовлечен в регуляцию эмбриональных процессов (см. Wnt signaling pathway).
При наличии этой методики достаточно добавить к культивируемым клеткам исследуемые вещества, а потом собрать из них так называемую «рекомбинантную конечность», трансплантировать ее в развивающийся эмбрион и посмотреть, какая в результате вырастет конечность и чем она будет отличаться от нормальной.
Итак, исследователи из первой — американо-голландско-испанской — группы создали три варианта рекомбинантных конечностей:
1)                            та, клетки которой вообще не держали в культуре, а сразу, едва диссоциировав, собрали из них рекомбинантную конечность (первый контроль);
2)                            та, на клетки которой НЕ действовали ретиноевой кислотой, а просто содержали 36 часов в культуре (второй контроль);
3)                            та, на клетки которой в культуре действовали ретиноевой кислотой в течение 36 часов (опыт).

Результаты данного эксперимента показаны на рис. A. Видно, что хотя «ретиноевая» конечность не совершенно безупречна (например, у нее нарушены соотношения размеров сегментов), но в ней, по крайней мере, развиты все три сегмента, в то время как при отсутствии ретиноевой кислоты вместо полноценной конечности развивается всего один палец.
Этот эксперимент явно свидетельствовал о «проксимализующей» роли ретиноевой кислоты, а кроме того, наносил сокрушительный удар по модели прогрессивной зоны. Ведь если в клетках развивающейся конечности работают автономные часы, то при содержании в культуре они должны отсчитывать прошедшие деления и, после трансплантации в эмбрион, запустить образование сразу дистальных структур. Но если под влиянием ретиноевой кислоты в конечности всё же развиваются проксимальные сегменты, это означает, что автономных часов в клетках нет, и развитие конечности определяется градиентом веществ вдоль проксимо-дистальной оси, а отнюдь не прошедшим с начала ее образования временем. Кроме того, в данном эксперименте выработана методика сохранения в культуре клеток, которые могут дать начало почти полноценной новой конечности, что открывает огромные возможности для дальнейших исследований.
Итак, как же развивается конечность? Вначале, еще в почке, ее клетки находятся под влиянием сразу двух веществ — ретиноевой кислоты и факторов роста фибробластов (последние, как уже было здесь замечено, среди прочих своих свойств обладают способностью сохранять клетки в недифференцированном состоянии). Ретиноевой кислоты больше в основании почки, а факторов роста фибробластов — в кончике, и поэтому клетки основания могут дифференцироваться и образуют под воздействием ретиноевой кислоты проксимальные структуры. Клетки растут и дифференцируются, конечность удлиняется, и вот расположенные на ее кончике клетки уже сильно удалены от источника ретиноевой кислоты. «Проксимализующее» влияние ретиноевой кислоты затухает, и клетки начинают образовывать всё более дистальные структуры.
Хорошо, но какова же тогда роль FGF? Позволяют ли эти белки образоваться дистальным структурам при отсутствии влияния ретиноевой кислоты — или заставляют их образоваться, каким-то образом на них влияя? Судя по всему, всё-таки заставляют — по крайней мере, об этом свидетельствуют результаты экспериментов, проведенных второй — испанской — группой исследователей. В этих экспериментах в почке конечности затормаживали активность факторов роста фибробластов с помощью блокировки одного из рецепторов, на которые они действуют. В результате прекращалась экспрессия маркеров дистальных участков конечности. Это означает, что для развития дистальной части конечности необходимо влияние FGF. Иными словами, факторы роста фибробластов имеют «дистализирующий» эффект, а ретиноевая кислота — «проксимализующий». В таком случае развитие того или иного участка конечности определяется балансом между концентрациями FGF и ретиноевой кислоты.
Итак, роль ретиноевой кислоты в образовании конечностей в «цыплячьих» экспериментах показана достаточно убедительно. Но, увы, триумф биологов развития омрачается одним обстоятельством. В недавних экспериментах было обнаружено, что у мышей ретиноевая кислота, наоборот, НЕ играет важной роли в развитии конечности по проксимально-дистальной оси. Может быть, так оно и есть, и млекопитающим для правильного развития конечностей не нужна ретиноевая кислота. А может быть, картина сложнее, и на самом деле ретиноевая кислота действует не сама по себе, а через цепочку неисследованных пока посредников. В любом случае, тема нуждается в дальнейших исследованиях.

Источники:
1) Kimberly L. Cooper, Jimmy Kuang-Hsien Hu, Derk ten Berge, Marian Fernandez-Teran, María A. Ros, Clifford J. Tabin. Initiation of Proximal-Distal Patterning in the Vertebrate Limb by Signals and Growth //Science. 2011. V. 332. P. 1083–1086.
2) Alberto Roselló-Díez, María A. Ros, Miguel Torres. Diffusible Signals, Not Autonomous Mechanisms, Determine the Main Proximodistal Limb Subdivision. // Science. 2011. V 332. P. 1086–1088.

четверг, 23 июня 2011 г.

НОВЫЙ ОПЫТ БИОЛОГОВ ПОДТВЕРЖДАЕТ ТЕОРИЮ ДАРВИНА



Мир меняется каждую минуту. Происходит конкуренция видов, соседствующих в среде обитания, борьба за ресурсы и вытеснение одного вида другим, и это является важным пунктом в
 
теории эволюции. Учёные провели эксперимент, в котором наглядно показали, как эти процессы работают.

Профессор Линь Цзян и его коллеги из технологического института Джорджии (Georgia Tech) на практике продемонстрировали сражение видов за выживание, идущее в полном соответствии с гипотезой предельного филогенетического подобия.
Это одна из идей, выдвинутых Дарвином в его знаменитом труде "Происхождение видов". Суть её проста: борьба за существование между близкими видами идёт более интенсивно, нежели между дальним родственниками.
В роли подопытных выступили простейшие организмы — протисты. Они быстро размножаются, так что в течение нескольких недель можно пронаблюдать за развитием множества их поколений.
В опыте были задействованы ресничные протисты.
По информации ScienceDaily, исследователи отобрали 10 видов, для которых тщательно выстроили генеалогическое древо, определив степень родства между собой. Далее биологи поместили микроорганизмы в пробирки. Всего было создано 165 отдельных «микрокосмов» — крошечных упрощённых экосистем. Каждая содержала один или два вида протист, и во всех колбах жили по три вида бактерий — в качестве еды.

Цзян надеется, что его экспериментальная проверка на примере микроорганизмов гипотезы Дарвина о предельном филогенетическом подобии подтолкнёт биологов исследовать аналогичные процессы конкуренции среди других типов живых существ. Из каждого микрокосма учёные еженедельно отбирали образцы и подсчитывали «народонаселение», фиксируя его динамику. Через десять недель был подведён итог.
Оказалось, что те виды простейших, что обитали в своих мирках в одиночестве (не считая бактерий, как подножный корм), прекрасно дожили до конца опыта. А вот более чем в половине миров, в которых изначально было помещено два вида протист, один вид стал доминирующим, а второй практически исчез. Исследователи обнаружили, что частота и скорость этого процесса вымирания, называемого конкурентным исключением, были значительно больше в случае соседства видов, которые филогенетически более тесно связаны между собой. Также чем ближе было родство видов в паре, тем сильнее сокращалась популяция подавляемого, более слабого вида.
Одновременно выяснилось, что более сильная борьба за выживание шла между видами, обладавшими близким размером рта. Экспериментаторы полагают, что эта морфологическая особенность влияет на пищевые пристрастия и скорость поглощения пищи, а значит, вынуждает протист сильнее конкурировать между собой, сражаясь за одну и ту же еду. (Детали работы можно найти в статье в Ecology Letters и пресс-релизе технологического института Джорджии.)
Добавим, что сходный опыт с эволюцией ряда колоний на протяжении многих-многих поколений, правда, с бактериями, проводили в течение двух десятков лет учёные из университета Мичигана.

среда, 22 июня 2011 г.

КАК УЛУЧШИТЬ ПАМЯТЬ ИЛИ УТРЕННЯЯ ПРОБЕЖКА.



Как улучшить память? Ответ этому вопросу дает член-корреспондент РАН
профессор Константин Анохин.
Нервные клетки, отвечающие за память, расположены в гиппокампе - извилине полушария головного мозга в основании височной доли. Считается, что их рост замедляется уже с 20 лет. С этого возраста память начинает понемногу ухудшаться, и это явление становится уже заметным для человека в возрасте 35 - 40 лет.
Так как улучшить память?

Первое – это хорошая физическая активность: занятия физкультурой, утренние пробежки, плавание. Установлено, что несмотря на возраст, достаточная физическая активность вызывает генерацию новых нервных клеток, отвечающих за память.
Второе – соблюдение низкокалорийной диеты. Нервные клетки, отвечающие за память, «не любят» переедания.
Третье – интеллектуальная нагрузка. Причем наиболее полезно углубленное изучение чего-либо нового, будь то иностранный язык или история. Следует заметить, что многозадачность, поверхностное изучение по принципу «всего понемногу», положительного влияния на память не даст.
Что касается лекарственных препаратов, они должны действовать внутри клетки, в геноме, и специфически воздействовать на память, но при этом никак не влиять на поведение, восприятие, мышление человека. Пока в этом направлении идут лишь научные разработки так называемых мнемотропных препаратов.
А вот лекарства, способствующие забыванию негативных впечатлений и событий в жизни, уже существуют. И с проблемами травмирующих воспоминаний вполне можно обратиться к врачу-психиатру.
Ученый также отметил, что люди с выдающимися способностями к запоминанию (мнемонисты) слишком перегружены ненужной информацией, что мешает развиваться другим важным способностям. Так что слишком хорошая память – не всегда хорошо.
А теперь о том, как влияет бег на память и ни только…

 Оздоровительный бег выдержал испытание временем, основы его применения скорректированы народной мудростью. Две с половиной тысячи лет назад на громадной скале в Элладе были высечены слова: «Если хочешь быть сильным - бегай, хочешь быть красивым - бегай, хочешь быть умным - бегай!». В Древней Греции, на родине олимпийских игр, широко применялись атлетические упражнения, основой которых был бег. Бег полезен в любом возрасте. 
Конечно, чтобы заставить себя бегать, нужна огромная сила воли. Приходится приспосабливаться к новому образу жизни: намного раньше вставать, отказаться от утренней медлительности, не обращать внимания на моросящий дождик, колючие снежинки… Короче, нужно преодолеть себя. Но преодолев, вы не пожалеете! 
Давайте посмотрим на этот процесс чисто с физиологической стороны. В обычных условиях сердце, например, использует лишь сравнительно небольшую часть своих возможностей, сохраняя огромный резерв. Регулярные же беговые нагрузки создают условия для интенсивной работы сердечной мышцы, укрепляя ее. 
Медленный продолжительный бег тренирует дыхательную систему. Физиологи установили, что при беге полностью удовлетворяется потребность организма в кислороде. А что такое кислород для нашего организма — не знает только ленивый. Последние открытия показывают, что если бы наши органы и сосуды получали больше кислорода, то процессы старения заметно замедлились. Вентиляция легких также достигает максимальных величин, улучшается состав крови.