Проблемы Эволюции

Проблемы Эволюции

Рекламные ссылки

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

В новом журнале вышли обзорные статьи про физику на LHC

28-Feb-17 03:11

В конце прошлого года издательский дом Elsevier запустил новый журнал Reviews in Physics, предназначенный для публикации небольших, страниц на 10–20, обзорных статей по горячим темам современной физики. В первом же выпуске вышло сразу несколько обзоров, посвященных физике на Большом адронном коллайдере. Статьи описывают текущее состояние исследований, касающихся рождения одиночного топ-кварка и измерения его массы, обрисовывают стратегию поиска Новой физики через измерения высокой точности, описывают разные аспекты столкновений тяжелых ядер на LHC. Все статьи журнала находятся в свободном доступе.

Семинар "Вопросы эволюции" №45

27-Feb-17 14:09

Доклад:
Эволюция путем неофункционализации опухолей. Роль новообразований в прогрессивной эволюции

Докладчик:
Андрей Петрович Козлов
лаб. молекулярной онкологии и вирусологии Санкт-Петербургского политехнического университета, Биомедицинский центр, г. Санкт-Петербург

Онкология занимается злокачественными опухолями, которые характеризуются неограниченным ростом и способностью к метастазированию. У многоклеточных животных многие ткани постоянно обновляются, что обеспечивается митотическим делением клеток. Проблема дифференцировки клеток у метазой относится к нерешенным проблемам биологии. В быстро обновляемых тканях (крови, кожи, эпителии пищеварительного тракта) есть пул тканевых стволовых клеток, способных восстановить ткань за короткое время. В норме их деление завершается дифференцировкой, а дифференцированные клетки не делятся.  Нарушение этого гармонично согласованного механизма приводит к трансформации клетки, и, в конечном итоге, к онкологической катастрофе. Проблема возникновения новых типов тканей относится к одной из нерешенных проблем сравнительной гистологии. Предполагается, что новые ткани есть результат дивергенции, то есть расхождения признаков имеющихся структурных компонентов в клетках, функционирующих в новых физиологических условиях (Северцов, 1939;Заварзин, 1953). О механизме такой дивергенции никаких гипотез гистологи не выдвигают. Концепция А.П. Козлова впервые объясняет этот процесс на молекулярно-биологическом и цитологическом уровнях.

Доклад состоится в пятницу, 3 марта, в 18:00 по адресу:
Москва, Ленинский пр-т 33, большой конференц-зал на первом этаже

Вход свободный.

This entry was originally posted at
http://macroevolution.dreamwidth.org/225716.html. Please comment there using OpenID.

Четко обрисован научный потенциал будущего коллайдера ILC

22-Feb-17 20:56

На днях в архиве е-принтов появился 52-страничный обзор The Potential of the ILC for Discovering New Particles (arXiv:1702.05333) за авторством очень представительного коллектива физиков. Этот обзор посвящен научному потенциалу будущего линейного электрон-позитронного коллайдера ILC. По сути, это выжимка из сотен опубликованных к настоящему моменту теоретических исследований того, какие научные результаты следует ожидать от этого коллайдера в том или ином сценарии развития физики частиц.

Напомним, что проект линейного электрон-позитронного коллайдера ILC — это лидирующая на сегодня кандидатура на следующий ключевой ускорительный комплекс, который придет на смену Большому адронному коллайдеру. Базовая схема ILC — это длинный, под 50 км, линейный ускоритель электронов и позитронов с суммарной энергией 500 ГэВ. Технологии для этого ускорителя уже давно готовы, и даже выделена площадка под него на территории Японии. Дело осталось за малым: для финансирующих организаций — договориться о вкладах разных стран, а для самих физиков — решиться на этот проект в нынешней ситуации, когда Новая физика еще не открыта. Несмотря на намного более скромную по сравнению с LHC энергию, этот ускоритель будет проводить столкновения в исключительно чистых условиях, без того огромного фона из сотен посторонних адронов, который сильно портит жизнь на LHC. Как следствие, многие важные величины будут измерены на ILC намного точнее, чем на LHC. А это значит, что, сравнив их с предсказаниями Стандартной модели, физики смогут заглянуть еще дальше по шкале энергий и попытаться обнаружить Новую физику.

Представленный обзор перечисляет, на каких именно величинах следует сфокусироваться и какую выгоду по сравнению с LHC можно будет получить. Прежде всего, это тщательное изучение свойств хиггсовского бозона; фактически, ILC будет настоящей фабрикой хиггсовских бозонов. Если на LHC вероятности основных процессов с их участием известны с 20–50-процентной точностью, то на ILC точность улучшится примерно до 1%. Также на ILC станет впервые доступна для измерения важнейшая характеристика хиггсовского бозона: его взаимодействие с самим собой. Есть попытки разглядеть этот процесс и на LHC, но при нынешней статистике это остается безнадежным занятием. Важность этого измерения в том, что он косвенно позволит узнать, как в ранней горячей Вселенной происходил электрослабый фазовый переход, а через него — как возникла асимметрия между веществом и антивеществом в нашей Вселенной.

Очень чистые эксперименты позволят заметить даже очень слабые отклонения от СМ. Так, если в природе существуют новые взаимодействия с тяжелыми частицами-переносчиками, то ILC их косвенно обнаружит вплоть до массы 12 ТэВ. Также на ILC открывается широкий спектр возможностей для открытия суперсимметрии в тех вариантах этой теории, которые не удастся увидеть на LHC из-за огромного адронного фона. Появляются и новые возможности для коллайдерного обнаружения частиц темной материи — и даже их детального изучения, если они будут открыты.

Все эти оценки приведены в обзоре для трех сценариев развития событий в ближайшие годы: когда LHC находит новые сравнительно легкие частицы, новые тяжелые частицы или не находит ничего нового. Как сложится ситуация в реальности, мы пока не знаем. Ключевыми тут станут ближайшие лет 6–7. К этому моменту завершится сеанс LHC Run 3, и коллайдер будет остановлен на несколько лет для перехода к новой фазе — LHC на высокой светимости. В зависимости от результатов LHC станет ясно, насколько оправдано будет вложение средство в ILC по сравнению с альтернативными ускорительными проектами.

Сексист года

22-Feb-17 16:19

Это прекрасно! Меня номинировали на премию "сексист года"!
Идет голосование.
Формулировочка:

СЕКСИЗМ В СМИ

1. ГАЗЕТА.RU, интервью «Почему женщинам выгодно быть безграмотными»

Александр Марков, биолог-эволюционист и палеонтолог, доктор биологических наук, сотрудник Палеонтологическом института РАН.


Цитата:
«Богатые и образованные люди всегда о чем-то задумываются, а любое «задумывание» сразу ведет к сокращению числа детей. В современном обществе с эволюционной точки зрения вам выгодно быть необразованным, а если вы женщина, то вам выгодно быть неграмотной».
Номинирован за то, что утверждает, будто бы женские бедность и неграмотность являются эволюционным преимуществом. Это утверждение необоснованно, поскольку не обнаружено группы генов, которые бы влияли на интеллект у мужчин и женщин по-разному. Одновременно известно, как высока роль женщин в передаче знаний следующим поколениям, и трудно предполагать, как это совместимо с «выгодой быть глупой».

Жаль, конечно, что номинаторы не учили в школе биологию, а то бы они, наверное, понимали, что такое "выгодно с эволюционной точки зрения". И не написали бы такое безграмотное обоснование. Но, с другой стороны, если бы они понимали что-то в эволюционной биологии, у меня не было бы шанса получить эту интересную премию. Впрочем, пока по итогам голосования я чуть-чуть проигрываю некому футбольному комментатору. Но надежда есть!

А если без шуточек, то жаль, что такое хорошее в общем-то дело, как борьба за равноправие и против дискриминации по половому признаку, узурпировано недоучками. Да, конечно, быть недоучкой выгодно с эволюционной точки зрения: недоучки оставляют больше потомков, то есть эффективнее распространяют свои гены. Это, может быть, не очень хорошо с точки зрения отдаленных эволюционных перспектив. Но когда недоучки оказываются впереди также и по эффективности распространения своих идей, это плохо уже непосредственно здесь и сейчас.


This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/225403.html. Please comment there using OpenID.

Экстракт из пожилых сородичей ускоряет старение

20-Feb-17 15:28

Одной из причин старения многие специалисты считают накопление с возрастом молекулярных «повреждений» той или иной природы. Для проверки этой гипотезы американские и корейские биохимики провели эксперименты на трех модельных объектах — дрожжах, дрозофилах и мышах. Подопытные организмы кормили экстрактами из молодых или старых сородичей. Оказалось, что во всех трех случаях «старая» диета, основанная на экстракте из старых сородичей, способствует ускоренному старению. Результаты согласуются с предположением о том, что с возрастом в организме накапливаются вредные вещества, снижающие жизнеспособность, и в этом состоит одна из причин старения.

Читать полностью

Эксперимент настолько простой и, я бы сказал, наглый, что по прочтении статьи, помимо глаз на лбу и отвисшей челюсти, возникает сложное чувство "а что, так можно было???"


This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/225095.html. Please comment there using OpenID.

О гениальных озарениях и их суровой критике (Оно и Кларк)

16-Feb-17 18:32

В 1970 г. Сусуму Оно (Susumu Ohno) опубликовал книгу "Evolution by gene duplication", в которой подробно изложил идею о том, что генные дупликации (в т.ч. полногеномные дупликации, т.е. полиплоидизация) должны играть огромную роль в эволюции, потому что дуплицированный ген на какое-то время получает небывалую эволюционную свободу. Эта идея к настоящему времени убедительно подтверждена, работа Оно считается классикой. Появился даже термин "онологи", которым обозначают паралоги, появившиеся в результате полногеномной дупликации (в отличие от паралогов, появившихся в результате дупликации отдельного кусочка хромосомы). Подборку современных работ по теме см.
тут (подборка ссылок - в конце статьи).
Но, оказывается, современники восприняли работу Оно совсем не так восторженно. Я случайно наткнулся на разгромную рецензию крупного генетика Брайана Кларка (Bryan Clarke), которую на одном сайте по ошибке опубликовали вместо резюме самой книги Оно. Англ. текст можно найти в сети, если очень захотеть, а здесь привожу перевод. Удивительный и поучительный документ, показывающий, до какой степени новые правильные, даже гениальные идеи могут не вписываться в привычные рамки и потому отторгаться даже лучшими представителями научного сообщества. 

"Нынешний вал информации о белковых последовательностях стимулировал эксгумацию давно умерших эволюционных теорий, которым следовало бы оставаться достойно похороненными. Недавно я слышал, к моему изумлению, как профессор молекулярной биологии защищает теорию ортогенеза. Книга доктора Оно продолжает этот тренд. Он выступает в поддержку идеи, доминировавшей в начале столетия, о том что естественный отбор действует просто как сито, отсеивающее вредные вариации, и что за крупные эволюционные изменения отвечают другие факторы. Он утверждает, что важнейшим из этих факторов является освобождение полипептидов от ограничений, накладываемых естественным отбором, в результате генных дупликаций. После этого последовательности якобы получают возможность случайным образом варьировать, и в итоге случайно приходят к конфигурации, выгодной для организма. К сожалению, Оно не обсуждает проблему, состоящую в том, что новые полезные конфигурации должны быть крайне редкими, не упоминает он и о колоссальных преимуществах Дарвиновской теории в деле объяснения происхождения маловероятных адаптаций. На основе того, что большинство аминокислотных замен в ходе эволюции белков в природе были консервативными, он заключает, что естественный отбор не может изменить базовые свойства гена. Этот логический прыжок от наблюдения к выводу настолько же удивителен, насколько и ненужен. Преобладание стабилизирующего отбора и так уже давно осознано в рамках общепринятой эволюционной теории. Автору неортодоксальной идеи иногда можно простить преувеличения, вызванные излишним энтузиазмом, но Оно совершает непростительный грех, состоящий в систематической неспособности отделить теорию от факта. Его текст полон категорических утверждений, достоверность которых сомнительна: "новый вид всегда начинается с очень маленькой популяции", "соматическая дифференциация контролируется в первую очередь уровнем транскрипции", "сходство размеров генома у разных млекопитающих указывает на то, что все млекопитающие имеют по существу один и тот же геном", и т.д. Открытия молекулярной биологии действительно дают нам новые сведения об эволюционном процессе, но эти новые сведения не подтверждают аргументов Оно. Его вера в то, что "чем больше избыточности, тем больше возможностей для прогресса" найдет не больше поддержки у специалистов по эволюции, чем экономический аналог этого утверждения - у людей, получающих пособие по безработице".

Забавно, что все три "сомнительных утверждения" Оно, приведенных в качестве примера Кларком, на сегодняшний день представляются хорошо обоснованными и вполне правильными в первом приближении (но, конечно, не абсолютно и безусловно правильными всегда и везде).

Можно здесь задуматься как о вреде (или пользе?) категоричности и увлечения "опровергательством" со стороны авторов неортодоксальных теорий, так и о вреде (или пользе?) непримиримого критиканства со стороны коллег, привыкших думать по-другому. This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/224768.html. Please comment there using OpenID.

Бессмысленное усложнение

13-Feb-17 13:17

Постепенно набираются данные, указывающие на широкую распространенность такого механизма усложнения биологических систем. 
Случайная дупликация - временное повышение помехоустойчивости за счет дублирования - комплементарная частичная деградация копий того, что удвоилось - подгонка их друг к другу - в итоге старую функцию, с которой ранее отлично справлялось что-то одно, теперь с тем же успехом выполняют двое вместе, и один без другого никуда. Усложнение налицо, толку - ноль. Если, конечно, не учитывать отдаленные перспективы.

Эволюционные последствия генных дупликаций удалось оценить количественно

Дупликация генов с последующим разделением функций между копиями — один из главных способов появления новых признаков. Ранее на отдельных примерах было показано, что эволюционная судьба паралогов (копий удвоившегося гена) может складываться по-разному, но не хватало количественных оценок вероятности различных эволюционных сценариев. Канадские генетики изучили влияние 56 генных дупликаций, произошедших у предков пекарских дрожжей, на систему взаимодействий между белками в клетке. Оказалось, что в 22 случаях дупликация повысила помехоустойчивость системы. Это проявляется в том, что при потере или поломке одного из паралогов его функции частично или полностью берет на себя сохранившийся паралог. Однако в 19 других случаях утрата одного паралога не только не компенсируется, но и нарушает работу второго, сохранившегося паралога. Таким образом, исследование показало, что копии удвоившегося гена часто становятся взаимозависимыми, после чего одна из них уже не может нормально работать без второй. В результате система не только усложняется, но и становится более хрупкой. Подобные эволюционные процессы могут происходить даже в том случае, если организм не получает от них никакого выигрыша.

Читать полностью




Здесь изображен метод, посредством которого удалось понять, как генные дупликации влияют на систему белок-белковых взаимодействий (делают ли они ее более устойчивой или, наоборот, более хрупкой). Ничего не понятно? Да, методика и впрямь замысловатая. Читайте статью, я там постарался все объяснить, как мог.

This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/224672.html. Please comment there using OpenID.

Анатомия РЕН-ТВ. Территория мракобесия.

10-Feb-17 11:59

Замечательный фильм о том, как Александр Соколов ходил на РЕН-ТВ.
Александр, конечно, молодец! Хороший получился рассказ про то, как работает телевидение.

Что дальше? Дальше, с вероятностью 95%, не будет ничего: начальство телеканала не заметит этого ролика, канал спокойно продолжит свою деструктивную работу в прежнем режиме. С вероятностью 5% начальству доложат о ролике, начальство рассердится, и девушка получит втык за допущенные ошибки. Зачем позвала не того эксперта? Зачем сказала самообличительные фразы "мы здесь не несем свет науки" и "просто сейчас надо, чтобы так было сказано"? А главное, зачем позволила снимать процесс съемки на видео? Девушку пожурят. И даже, может быть, распространят дополнение к инструкциям для авторов передач: съемка процесса съемки посторонними лицами, включая гостей той или иной передачи, не допускается.

Но Соколов молодец, что нашел слабое место в обороне "сил тьмы" и успел им воспользоваться. Обороняться-то им сейчас почти не от кого, поэтому они немного расслабились. Меня восхищают и очень удивляют люди, которые еще пытаются тут что-то исправить.




This entry was originally posted at
http://macroevolution.dreamwidth.org/224506.html. Please comment there using OpenID.

Зачем нужен сон

06-Feb-17 14:35

Две новые статьи в Science
подтверждают гипотезу синаптического гомеостаза.

Мне эта идея и раньше казалась самой правдоподобной, а теперь она выглядит прямо-таки доказанной, на мой взгляд.

"По сути дела, гипотеза синаптического гомеостаза предполагает, что потребность во сне — это следствие неустранимого конструктивного дефекта нервной системы животных! Нервная система не может долго обрабатывать входящую информацию, не «перегреваясь», потому что усвоение новой информации идет в основном за счет потенциации (усиления) имеющихся синапсов и появления новых, а не их депрессии (ослабления) или уничтожения."

Читать
This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/223375.html. Please comment there using OpenID.

Протеасомы и мейоз

27-Jan-17 13:30

Вряд ли это многим будет интересно, в данном случае я просто использую блог как записную книжку.
Сразу две статьи в сегодняшнем выпуске Science посвящены обнаружению довольно-таки неожиданной связи между системой убиквитин-зависимой деградации белков и спариванием гомологичных хромосом в профазе I мейоза. Похоже, роль протеасом в мейозе - штука достаточно древняя.

1)
Control of meiotic pairing and recombination by chromosomally tethered 26S proteasome
2) A SUMO-ubiquitin relay recruits proteasomes to chromosome axes to regulate meiotic recombination
(я пока прочел только abstract-ы, на полные тексты не было времени)

Это интересно в контексте происхождения эукариот, потому что:

1) У асгардархей имеются многие компоненты системы убиквитин-зависимой деградации белков;
2) Наша гипотеза о происхождении полового размножения предполагает, что уже на очень ранних этапах эукариогенеза должно было происходить совершенствование систем обмена гомологичными участками между гомологичными хромосомами.

Отсюда вопрос: не может ли такого быть, что уже у асгардархей убиквитиновая система участвует в гомологичной рекомбинации? А вдруг это одна из древнейших или даже самая древняя функция данной системы? This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/222598.html. Please comment there using OpenID.

Гены, способствующие образованию, уму, здоровью и долголетию, отсеиваются отбором

24-Jan-17 22:05

Вот так, друзья. После двух статей в PNAS (одна по 20000 американцев, другая по 110000 исландцев) от этого уже нельзя просто так отмахиваться (хотя многие наверняка именно этим и займутся). Читайте, в новости всё написано.

Краткое резюме:
В современных человеческих популяциях уровень полученного образования обладает высокой наследуемостью, то есть сильно зависит от генов. Выявлены десятки аллелей, влияющих на этот признак. При этом образование, как правило, отрицательно коррелирует с дарвиновской приспособленностью: образованные люди хуже размножаются. Это указывает на возможный отбор против «генов образования». Новое исследование, основанное на данных по 110 000 исландцев, родившихся между 1910 и 1975 годами, показало, что «гены образования» действительно подвергаются отрицательному отбору. Эти аллели, многие из которых коррелируют также с повышенным интеллектом, крепким здоровьем и долгой жизнью, снижают приспособленность независимо от того, реализовал ли человек обусловленную ими склонность к получению хорошего образования. Исследование подтвердило опасения о том, что эволюция современного человечества направлена в сторону ухудшения генетического базиса признаков, связанных с интеллектом. Социально-культурное развитие пока с лихвой компенсирует генетическую деградацию, но со временем ее последствия могут стать существенными.

Читать полностью
(оно того стоит)

This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/222345.html. Please comment there using OpenID.