Организмы, живущие без кислорода – Александр Солдатов | Лекции по биологии | Научпоп
Обитают ли в Чёрном море организмы, способные жить без кислорода? Что позволяет им обходиться без него? Как в больших водах формируются зоны экстремальной гипоксии? Что такое метаболический арест? Какое строение имеют клетки организмов, живущих среди сероводорода? Что такое гиперосмотические среды?
Об этом рассказывает Александр Солдатов, доктор биологических наук, главный научный сотрудник, руководитель отдела физиологии животных и биохимии Института биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН.
Продолжение поста «С выходными...»
По следам данного поста хочу поделиться парой видео, которые попались недавно, т.к. были вопросы и возможно кому-то из тех, кто тогда подписался это будет интересно.
Видео N1
Михаил Никитин об углеродном шовинизме и возможности существования альтернативных форм жизни на других химических принципах. Это не первое и далеко не единственное видео на эту тему, и статей много, но это прям свеженькое. Например, тут о том, почему кремниевая жизнь вероятнее всего невозможна.
Плюс, может кто-то откроет для себя Никитина и захочет послушать что-то ещё в его изложении. На тему абиогенеза у него очень хорошие лекции есть. Считаю, одни из лучших из того, что можно послушать неспециалисту для расширения кругозора.
Фруктоза, алкогольная зависимость и причем тут обезьяны?
Вы когда-нибудь задумывались, почему у людей есть тяга к сладкому и алкоголю? Двух веществ, которые делают нас счастливыми и толстыми)
Потому что наши далекие предки жили в условиях, когда фрукты были редкостью, а зимой приходилось голодать. Поэтому те, кто мог быстро накопить жир от фруктозы и забродивших фруктов, имели больше шансов выжить и передать свои гены потомкам. Это называется гипотезой «бережливого гена». Но это немного другая история.
В наш век изобилия фрукты доступны всегда и везде, не говоря уже об алкоголе.
Эволюция фермента АДГ4 или эффект "Пьяной обезьяны".
АДГ4 - это фермент, который разлагает алкоголь на альдегид. У приматов, которые жили 50 млн лет назад, этот фермент был очень слабым и мог обрабатывать только малые дозы спирта. Но у горилл и шимпанзе, которые жили 10 млн лет назад, этот фермент изменился и стал в 40 раз сильнее. Это было связано с тем, что они начали есть плоды, которые упали с деревьев и начали бродить, выделяя этиловый спирт. Это была «гипотеза пьяной обезьяны», которую предложил Р. Дадли из Калифорнийского университета в Беркли. Он посчитал, что такие плоды давали приматам преимущества, так как этанол не только поднимал настроение, но и усиливал аппетит и убивал вредные бактерии; к тому же, по запаху спирта было легче найти зрелые фрукты. Гипотеза Дадли была подтверждена в 2014 г., когда ученые из группы М. Карригэна из Колледжа Санта-Фе (США) с помощью палеогенетики изучили «историю» фермента АДГ4. Они обнаружили, что около 10 млн лет назад у обезьян (шимпанзе и горилл) случилась мутация в гене, который кодирует этот фермент, и из-за этого скорость метаболизма этанола возросла в 40 раз! Это совпало с тем, что некоторые приматы стали жить на земле. Ведь на земле было много плодов, которые бродили и содержали много этанола, в отличие от тех, которые росли на деревьях, и благодаря сильной АДГ4 «наземные» обезьяны могли есть такие плоды без опасности отравиться. Ученые связывают эти биохимические изменения с тем, что тогда было сильное похолодание, и приматам пришлось искать новые источники пищи, спускаясь с деревьев на землю. Приматы теперь питались не только свежими плодами с деревьев, но и теми, которые бродили из-за бактерий. Хотя алкоголя в таких плодах было немного, его надо было как-то утилизировать. Обезьяна, у которой не было нужной «активирующей» мутации в гене АДГ4, быстро пьянела (ведь спирт не разлагался и оставался в крови), и в таком состоянии ей было трудно, например, защищать свою территорию или искать еду. Поэтому выиграли те особи, у которых АДГ4 была более эффективной, и они могли есть и бродящие плоды, и чувствовать себя нормально. С другой стороны, это частично объясняет, почему некоторые обезьяны так и не перешли на землю: они просто предпочли оставаться там, где можно было найти пусть и мало, но обычные, свежие, не «пьяные» плоды. Также можно понять, почему наш мозг склонен к развитию алкогольной зависимости. В основе зависимости лежит чувство удовольствия, а удовольствие было связано с алкоголем в те времена, когда он часто встречался в пище. Но в древности приматы не употребляли алкоголь в больших количествах, и алкоголизм им не угрожал. Потом, когда человек научился сам делать алкоголь в любых обьемах, стало ясно, к чему может привести такая эволюционная хитрость.
Как известно, ученые не могут подтвердить стопроцентно некоторые свои исследования, поэтому часть из них остается гипотезой. Например, Дарвиновская и синтетическая теории эволюции - это всего лишь гипотезы. А вы не интересовались, не от приматов ли мы унаследовали не только любовь к бананам, но и другие способности ?)
Прожолжнние тут ⥥ подписывайся.
https://t.me/MoveEatSleep
Биология егэ 2 часть
Одной из важнейших проблем в изучении ископаемых органических остатков является определение их возраста. Как ученые определяют возраст остатков? В чем их особенность? Какой метод будет использовать учёный при оценке возраста костей ископаемого примата и почему? Ответ поясните.
Разбор подготовлен онлайн-школой EGE hub. Приходи к нам, подготовим на 85+ 🥰
Цинично о вере: вера как проявление биологической природы человека
В этом видео известный российский учёный С.В. Савельев рассказывает о причинах возникновения веры и религии с точки зрения биологии и нейрофизиологии человека.
Отмечается, что из-за огромной вариабельности размеров человеческого мозга (от 800 г у женщин до 2 кг у мужчин) люди сильно различаются интеллектуальными способностями и склонностями. Это создаёт проблему для организации общества, требует объединения столь непохожих индивидов. Религия как раз и выполняет эту функцию, задавая общие правила поведения.
Объясняется, что вера помогает экономить энергетические ресурсы мозга, избавляя от необходимости постоянно анализировать информацию и принимать решения. Вера даёт готовые ответы и алгоритмы действий. Кроме того, она удовлетворяет врождённую потребность человека в доминировании - чем более оригинальную веру исповедует человек, тем более исключительным он себя ощущает.
Это может быть вера в Бога, в коммунизм или другую идею, в науке также много неподтвержденных верований, и т.д., вера во что угодно.
Подробно анализируется двойственность человеческого сознания - противостояние инстинктивных влечений, связанных с древними структурами мозга, и рассудочной деятельности новой коры головного мозга. Первые требуют минимума энергозатрат и максимума удовольствий, в то время как вторая нацелена на долгосрочное планирование, обучение и социально одобряемое поведение. Религия и вера выступают своеобразным компромиссом между этими началами, позволяя удовлетворить как инстинкты, так и моральные нормы.
Делается вывод, что вера и религиозность будут существовать всегда, поскольку глубоко укоренены в фундаментальных особенностях строения и функционирования человеческого мозга. Религии отражают эту двойственность, противопоставляя светлые и темные начала в человеке. Таким образом, вера возникла и закрепилась в процессе антропогенеза как оптимальная стратегия организации сложнейшей психики человека.
Поиск рассказа
Добрый день.
Утерял иностранный фантастический рассказ жанра спекулятивной биологии, про инопланетян-шизофреников. Возможно, в названии было: “егерь”, “охотник”, “воин” или нечто похожее.
Сюжет повествует о контакте людей с разумным видом на примитивном уровне развития, но с уникальной эволюционной примочкой — аналогом земной шизофрении! В то время, как у людей подобное состояние потребовало бы лечения, у местных, эволюция взяла его на вооружение во благо социального аспекта и группового выживания. Аборигены с рождения испытывают звуковые галлюцинации в виде голосов, но воспринимают их как речь богов и своих почивших родственников. Последнее особенно любопытно, потому как повседневная возможность поговорить с усопшими, радикально повлияла на их восприятие концепта смерти.
И не мудрено, ведь когда твой мертвый отец напоминает прочистить стоки после дождя, а у мертвый матери можно просить совета, то горевать как последний несчастный землянин — сложновато.
Удивительная адаптация положительно отразилась и на общей культуре цивилизации, уменьшив не только уровень внутривидовой агрессии, но и притупив способность к блефу и лжи, что позже было выявлено земными контактёрами при попытке научить аборигена игре в покер.
Учёные раскрыли ДНК-тайну дерева - ровесника динозавров
Воллемия благородная в ботаническом саду. Франкфурт-на-Майне, Германия
Считалось, что воллемия вымерла два миллиона лет назад, пока её не открыла заново группа туристов – это случилось в 1994 году. Теперь учёные расшифровали геном дерева.
В 1994 году туристы обнаружили группу странных деревьев – они росли в каньоне глубиной более 500 метров национального парка Воллеми, примерно в 100 км от Сиднея в Австралии. Один из них рассказал о находке сотруднику службы парка, который затем показал образцы листьев ботанику. В итоге было установлено, что листья принадлежат древнему виду дерева, «застывшему» во времени с тех самых пор, как динозавры бродили по Земле.
Воллемия благородная (Wollemia nobilis), которую некоторые называют «живым ископаемым», почти идентична сохранившимся останкам, датируемым меловым периодом (145-66 миллионов лет назад).
Точная копия окаменелости экземпляра воллемии возрастом 90 миллионов лет
Сейчас в дикой природе насчитывается всего 60 таких деревьев, и им угрожают частые лесные пожары, которые бушуют в регионе. Воллемия является одним из самых древних растений на Земле, она была распространена в юрский период.
Теперь учёные из Австралии, США и Италии расшифровали геном дерева, пролив свет на его уникальную эволюцию и репродуктивные привычки.
У хвойного дерева 26 хромосом, содержащих невероятное множество – 12,2 миллиарда – пар оснований. Для сравнения, у людей всего около 3 миллиардов пар оснований. Несмотря на размер генома, деревья имеют чрезвычайно низкое генетическое разнообразие, что позволяет предположить, что они существовали в ограниченном ареале.
Воллемия – хвойное дерево, считавшееся вымершим до 1994 года, когда на него наткнулись туристы
Действительно, растения не обмениваются большим количеством генетического материала, они клонируют сами себя, отростки вырастают из основания и становятся новыми деревьями.
Их редкость может быть частично связана с большим количеством транспозонов, или «прыгающих генов» – участков ДНК, которые могут менять свое положение в геноме. Эти элементы также определяют размер генома.
«Геном самого крошечного растения и геном высочайшего растения имеют почти одинаковое количество генов. Различия в размерах обычно происходят из-за транспозонов», – сообщил Джеральд Шенкнехт, директор программы исследования генома растений Национального научного фонда.
По мере того, как транспозоны перемещаются в новые места, они могут изменять последовательность «букв» в молекуле ДНК, тем самым вызывая или обращая вспять мутации в генах. Они могут нести с собой функциональную ДНК или изменять ДНК в месте вставки и, таким образом, оказывать существенное влияние на эволюцию организма.
По словам исследователей, если транспозоны вызвали вредные мутации, они, возможно, и способствовали сокращению популяции воллемии несколько тысяч лет назад.
Поскольку увеличение количества транспозонов коррелирует с половым размножением, переход к бесполому размножению мог снизить потенциальное количество вредных мутаций. Парадоксально, но хотя деревья все ещё зависели от полового размножения, транспозоны, возможно, сыграли роль в увеличении генетического разнообразия и, таким образом, по крайней мере временно, сделали их более устойчивыми к изменяющимся условиям климата.
Описание дерева:
Вечнозелёное дерево высотой 25—40 м. Ветви первого порядка почти никогда не образуют боковых побегов. Побеги первого порядка заканчиваются мужской или женской шишкой. После созревания семян ветка отмирает. То же происходит и с ветками, которые не образовали шишек. Новые ветви образуются из спящих почек на главном стволе. Кора коричневая губчатая, пробкообразная.
Листья плоские, длиной 3—8 см, шириной до 0,5 см. Расположены спирально, но сдвинуты так, что образуют два или четыре ряда. Цвет изменяется от зеленовато-лимонного у молодых деревьев до оливково-жёлтого у взрослых. Зрелые листья плотные, восковидные.
Женские шишки — светло-зелёные, мужские — коричневые цилиндрические.
Молодая мужская шишка
Молодая женская шишка
Сохранение вида:
В целях сохранения вида ботаники национального парка Воллеми организовали продажу специально выращенных воллемий через аукцион. В 2005 году на первом аукционе в Сиднее было продано 292 дерева, цена составила от 2000 до 7000 австралийских долларов за ствол.
Вид занесён в Красную книгу.
Воллемия из семян
Вы хотите головоломок?
Их есть у нас! Красивая карта, целых три уровня и много жителей, которых надо осчастливить быстрым интернетом. Для этого придется немножко подумать, но оно того стоит: ведь тем, кто дойдет до конца, выдадим красивую награду в профиль!