Announcement

Collapse
No announcement yet.

интересные статейки..

Collapse

Forum Topic List

Collapse
X
 
  • Filter
  • Time
  • Show
Clear All
new posts

  • Re: интересные статейки..

    СЛОВАРИК К СТАТЬЕ

    Антиген — чужеродная молекула, способная вызвать иммунный ответ организма.

    Антитело — макромолекула из числа иммуноглобулинов, продуцируемая В-клетками теплокровного организма в качестве иммунного ответа. Каждый тип В-клеток продуцирует только один тип антител, и этот тип способен нейтрализовать только один тип антигенов.

    Горизонтальный перенос генов — передача генов от одного организма другому вне процесса полового размножения (вертикального переноса) или в пределах одного организма. Чаще всего происходит через посредство вирусов.

    Гуморальный иммунитет — совокупность иммунных реакций организма, связанных не с клетками, а с внеклеточными жидкостями. Таковым является иммунитет растений, а у животных — все реакции врождённого иммунитета, не связанные с работой фагоцитов (например, уничтожение бактерии собственным антибиотиком организма). Иногда к гуморальному иммунитету относят и действие антигенов на антитело, хотя источником последних являются специально для этого производимые В-клетки.

    Лимфоциты — клетки, плавающие в лимфе и ответственные за иммунный ответ. К ним относятся, в частности, В-клетки.

    Фагоцит — клетка, предназначенная для уничтожения других клеток (как чужеродных, так и собственных) путём их поглощения.

    Адаптивный (приобретённый) иммунитет — совокупность иммунных реакций, формирующихся в ходе развития и дальнейшей жизни организма. Полностью представлен у теплокровных животных (птицы и млекопитающие) в форме Т-клеток, борющихся с вирусами, и В-клеток, борющихся с бактериями с помощью антител (см. словарик к части 1). У иных организмов адаптивный иммунитет выражен слабо (например, у насекомых и низших позвоночных) или не выражен вовсе (например, у губок и одноклеточных). Он приводится в действие системой врождённого иммунитета (имеющейся у всех организмов и вступающей в действие сразу по проникновении заразы в организм), причём начинает действовать через несколько суток после заражения, если система врождённого иммунитета не смогла до этого справиться с заразой. Важнейшая черта адаптивного иммунитета — иммунная память, то есть отсутствие или более лёгкая форма заболевания при повторном заражении организма той же инфекцией.

    Альтернативный сплайсинг — тот тип сплайсинга, при котором вырезаются не только все интроны, но и некоторые экзоны (кодирующие участки РНК). При таком сплайсинге на одной макромолекуле РНК может быть синтезировано много различных белковых цепочек. Аналогичный процесс на уровне ДНК именуется соматической рекомбинацией.

    Клон — потомство, полученное от единственной особи (ею может быть как клетка, так и многоклеточный организм) путем последовательного многократного бесполого размножения.

    Репарация ДНК — совокупность внутриклеточных процессов восстановления повреждённой структуры макромолекулы ДНК. В зависимости от типа повреждения и используемого механизма починки, репарация может происходить сразу после повреждения, в процессе репликации (самовоспроизведения двойной цепи) ДНК или же сразу после репликации.

    Сплайсинг — процесс удаления из макромолекулы мРНК интронов (некодирующих участков) с последующей сшивкой образовавшегося разрыва в цепочке РНК. Происходит после транскрипции РНК, но до её трансляции, то есть до считывания с неё аминокислотной цепочки.

    В-клетки — клетки адаптивной иммунной системы, задача которых распознавать чужеродные молекулы (антигены) и вырабатывать антитела.

    Пептиды — короткие (короче белков) цепочки аминокислотных остатков. Содержат до нескольких десятков остатков аминокислот. Многие пептиды обладают высокой биологической активностью, в том числе антимикробной (разрушают бактериальные оболочки), и тем самым служат агентами врождённого иммунитета.

    Т-клетки — клетки адаптивной иммунной системы. Выполняют различные функции: активируют В-клетки (Т-хэлперы), регулируют активность иммунной системы, уничтожают неугодные клетки (Т-киллеры).

    Транспозон — элемент генетической системы, способный перемещаться как целое внутри генома организма или между геномами. Содержит гены, необходимые для перемещения, концевые участки, обеспечивающие встраивание в хромосому, и участки ДНК, обеспечивающие его специфическую функцию. Появление транспозона на новом месте часто изменяет работу других генов и фиксируется в опыте как мутация. Эволюция происходит в значительной мере в результате обмена организмов транспозонами, то есть горизонтального переноса генов.

    зысловарик общий для всех 3 частей статьи,ссылки те ж)

    Comment


    • Re: интересные статейки..

      Комментарии к 1ой части статьи по иммунологии:
      Комментарии к статье

      1 Для нас название выглядит странно, но следует помнить, что в США ныне принято именовать эволюцией дарвинизм (а само историческое развитие организмов называть другим термином — филогенией). Поэтому смысл названия лекции можно передать так: «Мысли об эволюции, высказанные до появления единственной достойной упоминания теории эволюции».

      2 В оригинале: «Progress — Evolution’s Evil Doppelgänger?». Слово «двойник» дано по-немецки, указывая, что темой доклада объявлено сопоставление «эволюции» (в её нынешнем американском понимании) с эволюционизмом немецких натурфилософов — от Йоганна Гердера (1784) до Генриха Бронна (1858), а вовсе не с учением Ламарка, где тоже шла речь о прогрессе.

      3 Романтической принято называть концепцию немецкого натурфилософа Лоренца Окена (1805 и позже). Здесь вполне вероятно и насмешливое упоминание Ламарка.

      4 Рождение иммунологии относят к 1876 году, когда Л. Пастер получил вакцину против куриной холеры, показав тем самым, что давно известный пример лечения оспы посредством вакцины (Э. Дженнер в Англии, 1796) можно распространить на другие болезни и что можно обосновать лечение теоретически. То была иммунология растворов (гуморальная). В 1883 году И.И. Мечников показал, что реакцию иммунной защиты ведут особые клетки – фагоциты, поедающие чужеродные клетки, и тем самым основал клеточную иммунологию. А в 1901 году К. Ландштейнер открыл группы крови и их иммунную природу. Тогда же в обиход вошло ставшее основным в иммунологии понятие антитела – частицы, нейтрализующей чуждую частицу (антиген) [2], а также понятие мутации, основное в генетике и дарвинизме. Так начался для биологии ХХ век. Напомню, что для физики он начался появлением понятий кванта и относительности.

      5 То есть происходящей вне половых клеток.

      Комментарии ко 2 части


      1 То же было за сто лет до того с дарвинизмом: он вошёл в науку и в учебники, хотя нет ни одного аккуратного (с опытом и контролем, с таблицами) примера действия отбора в качестве фактора эволюции, зато есть его опровержения [2]. Ни одно из возражений, предъявленных Бернету, не было оспорено — их просто перестали упоминать. Учебники иммунологии были перестроены на основе идеи Бернета в течение 1970-х годов [1].

      2 В самом деле, опыт Стила занял два года, тогда как Медавар лишь в октябре 1980 года предложил ставить опыты, а уже в феврале 1981-го распорядился, чтобы Стил «сменил область научных интересов».

      3 Там выражено и почтение клонально-селекционной идее (она «объясняет большинство основных свойств адаптивной иммунной системы»), но она тут же, по сути, опровергнута: «Однако требуется от трёх до пяти дней для образования нужного числа клонов… а это более чем достаточное время для большинства болезнетворных организмов, позволяющих им повредить хозяина». Мы уже говорили в части 1, что если численность каждого клона достигает лишь тысячи клеток, а самих клеток — основателей клонов — к началу клонального процесса нужен (у человека) миллион, то процесс накопления В-клеток не стоит называть клональным.

      Комментарии к 3 части:


      1 DSCAM (Down syndrome cell adhesion molecule), то есть молекула клеточной адгезии, ответственная за синдром Дауна. Дело в том, что у людей ухудшение психического развития, известное как синдром Дауна, вызвано мутацией, портящей именно данный белок.

      2 Потемнение бабочки по имени берёзовая пяденица — пример того самого «индустриального меланизма», о котором шла речь в п. 2 части 1.

      3 Включая тезисы, рецензии и т.п. Знаменитый географ и зоолог Лев Семёнович Берг был основателем номогенеза – одной из прежних теорий эволюции. Её сам автор характеризовал так: «эволюция на основе закономерностей», и о ней ещё пойдёт речь.

      Comment


      • Re: интересные статейки..

        Сравнение двух групп генов дрожжей — унаследованных от архейных предков и от эубактериальных — выявило, что по всем показателям гены архейных предков более значимы для жизнеобеспечения клеток дрожжей. Ученые доказали, что более высокая значимость архейных генов не зависит от их функций: и информационные гены (связанные с переносом информации от ДНК к белкам), и операционные гены (связанные с метаболизмом) архейного происхождения более важны для клетки, чем гены эубактериального происхождения. Этот пример показывает, что эволюция вынуждена не только приспосабливать организм к сиюминутной окружающей обстановке, но и тащить в будущее историческое наследие вымерших поколений; свойства предковых организмов проявляются даже и в работе генов.
        Сейчас гипотеза о симбиотическом происхождении эукариот признана большинством биологов. Различаются детали сценария происхождения эукариот: в какой очередности выступают эубактерии и архебактерии, кто из них играет заглавную роль и как развиваются дальнейшие эволюционные события после объединения усилий этих двух действующих лиц. Один из сюжетов предполагает, что архебактерии постепенно приобретали типичные эукариотические признаки, а после, в придачу к ним, получили удобного бактериального симбионта, взявшего на себя роль клеточной энергетической станции — митохондрии или пластиды. Во второй версии этой пьесы эубактериальный симбионт попадает а архебактериальную клетку, и уже после их слияния клетка начинает приобретать специфичные эукариотические признаки. Так или иначе, ядро эукариотической клетки, помимо своих уникальных генов, содержит производные архебактериальных и эубактериальных генов.
        Джеймс Коттон и Джеймс Макинерни (James O. McInerney) из Колледжа Королевы Марии при Лондонском университете и Ирландского национального университета в Мейнуте задались вопросом, какое из этих наследий — архейное или бактериальное (эубактериальное) — более важно для эукариотической клетки. Для ответа они использовали базу данных по генам современных дрожжей — одноклеточного эукариотического организма, на сегодняшний день досконально исследованного. В этой базе данных содержатся сведения о функциях генов, которые были выяснены путем отключения (делеции) того или иного гена. Можно ген изъять из генома и посмотреть, смогут ли клетки без него обходиться. Если клетки без элиминированного гена умирают, то такая делеция будет летальной, если же будут нормально размножаться, то делеция считается нелетальной.
        Эта база данных активно используется для различных работ по генетике; в частности, на ее основе были выявлены функции вроде бы неэкспрессирующихся нелетальных генов (см.: Зачем нужны «ненужные» гены, «Элементы», 22.04.2008). Теперь английские генетики разделили гены летальных и нелетальных делеций дрожжей на две группы — производные архейных и эубактериальных генов. Естественно, третью группу составили уникальные эукариотические гены, но не они интересовали исследователей.
        Такая простая на первый взгляд группировка дала неожиданные результаты. Среди архейных генов оказалось в 2,5 раза больше летальных делеций, чем среди эубактериальных. Кроме того, экспрессия архейных генов интенсивнее эубактериальных больше чем вдвое. Эти цифры статистически значимы, и мы можем считать их вполне надежными. Конечно, хорошо известно, что работа архейных и эубактериальных генов по существу различна. Архейная группа генов по большей части занята работой с информацией — трансляцией, транскрипцией и репликацией генов, а эубактериальная группа отвечает за метаболизм клетки. Возможно ли, что различия в летальности делеций и уровне экспрессии связаны данной функциональной значимостью для жизнеспособности клетки? Отключи один из метаболических каскадов — вполне возможно, клетка воспользуется имеющимся обходным путем или обойдется без конечного продукта синтеза. Если же отключить одно из звеньев считывания информации, то клетка неминуемо погибнет.
        Однако различия в летальности архейных и эубактериальных делеций не зависят от области «работы» гена. Те архейные гены, которые включены в метаболические каскады, также в среднем более летальны, чем эубактериальные коллеги, и наоборот, эубактериальные участники информационной деятельности менее важны для жизнеобеспечения, чем архейные представители.
        Таким образом, стало ясно, что архейные гены в клетках дрожжей играют более важную роль, чем эубактериальные, несмотря на меньшее их численное представительство. Биография гена оказывается так же значима для объяснения его жизненной важности (летальности), связей с другими генами, уровня экспрессии и т. д., как и выполняемые им функции. Мы видим, что эволюция вынуждена не только учитывать текущие нужды, порождаемые окружающей обстановкой, но и нести исторический груз прошлых приспособлений.
        Источник: James A. Cotton, James O. McInerney. Eukaryotic genes of archaebacterial origin are more important than the more numerous eubacterial genes, irrespective of function // PNAS. October 5, 2010. V. 107. P. 17252–17255.
        Элементы - новости науки: Для эукариот более важны гены, полученные от архебактерий

        Comment


        • Re: интересные статейки..

          Эта статья сложновата для не биохимиков и биофизиков. Ключевое здесь-"эволюция вынуждена не только приспосабливать организм к сиюминутной окружающей обстановке, но и тащить в будущее историческое наследие вымерших поколений". Зачем это клеткам и организмам? Существует гипотеза, что при глобальных катастрофах эволюция сможет повториться пройдя по пути, записанному в генетических кодах. С первого взгляда видит мистически, но возможно всё проще и это просто естественный отбор. Первые клетки появились 3.5 млрд лет назад и с того времени происходило много катастроф. И только организмы с записанными кодами смогли восстановиться пройдя эволюцию заново - от простого к сложному.

          Comment


          • Re: интересные статейки..

            Originally posted by Anders68 View Post
            Эта статья сложновата для не биохимиков и биофизиков. Ключевое здесь-"эволюция вынуждена не только приспосабливать организм к сиюминутной окружающей обстановке, но и тащить в будущее историческое наследие вымерших поколений". Зачем это клеткам и организмам? Существует гипотеза, что при глобальных катастрофах эволюция сможет повториться пройдя по пути, записанному в генетических кодах. С первого взгляда видит мистически, но возможно всё проще и это просто естественный отбор. Первые клетки появились 3.5 млрд лет назад и с того времени происходило много катастроф. И только организмы с записанными кодами смогли восстановиться пройдя эволюцию заново - от простого к сложному.
            может и так. кто из людей может ответить точно, что, почему и как в мире?
            мы его -познаем (что можем и как умеем).

            Comment


            • Re: интересные статейки..

              Эусоциальность — «высшая» форма общественной организации у животных, при которой часть особей отказывается от размножения и посвящает себя служению коллективу — обнаружена у сосальщиков Himasthla, паразитов морской улитки. В теле моллюска паразиты размножаются бесполым путем, образуя клоны генетически идентичных особей. Эти особи делятся на две касты: крупных размножающихся «цариц» и мелких, неспособных к размножению «солдат». Солдаты блюдут интересы клона, активно нападая на конкурентов — других паразитов, пытающихся проникнуть в улитку, в том числе на представителей других клонов того же вида сосальщиков.
              Эусоциальность до сих пор была известна у насекомых (муравьи, пчелы, осы, шмели, термиты и ряд других), некоторых креветок и двух видов млекопитающих: голых и дамарских землекопов (см. ссылки в заметке Предложен новый взгляд на происхождение общественного образа жизни у животных, «Элементы», 21.09.2010). Некое подобие разделения на касты размножающихся особей и «солдат» описано у актиний (см. Lisbeth Francis, 1976. Social organization within clones of the sea anemone Anthopleura elegantissima).
              Сосальщики, или трематоды, на первый взгляд не кажутся «перспективной» группой, в которой следовало бы искать случаи эусоциальности. Однако если внимательнее присмотреться к типичному жизненному циклу трематод, можно заметить, что в нём есть этап, на котором складываются благоприятные условия для эволюции кооперации и альтруизма. В теле первого промежуточного хозяина — как правило, брюхоногого моллюска — трематоды размножаются бесполым путем. В результате образуется компактная группа (колония, клон) генетически идентичных особей. Эта стадия жизненного цикла трематод называется «редия».
              У индивидуальных особей в таких группах — именно в силу их генетической идентичности — нет и не может быть эгоистических эволюционных «интересов», не совпадающих с интересами всей группы в целом. Трематоды блокируют размножение улитки-хозяина и фактически «крадут» ее тело, используя его как машину для собственного жизнеобеспечения. В таких условиях естественный отбор будет поддерживать любые наследственные изменения, повышающие репродуктивный успех всего клона как целого — в том числе и ценой ущерба для репродукции отдельных особей (подробнее см.: Эволюция кооперации и альтруизма: от бактерий до человека).
              Ранее уже было известно, что редии разных видов трематод, оказавшиеся в одной и той же улитке, иногда нападают друг на друга (у них есть рты и мускулистые глотки), причем побеждают обычно те, у кого пасть больше. Но вот о том, что у редий может быть разделение труда, как у общественных насекомых, — одни размножаются, другие их защищают — до сих пор никто не знал.
              В ходе многолетнего изучения трематод — паразитов морских брюхоногих моллюсков — американские биологи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре заметили, что редии у нескольких видов трематод, распространенных по всему миру, четко делятся на два типа, или морфы. Первичная морфа — это обыкновенные, всем известные редии, крупные и малоподвижные, в чьих телах развиваются представители следующего поколения паразитов — церкарии. Вторичная морфа включает мелких неразмножающихся редий. Легче всего их принять просто за молодых, незрелых редий, которые еще не успели вырасти и приступить к размножению. Однако авторы обратили внимание на ряд фактов, противоречащих такой трактовке. Мелкие редии образуют обособленный размерный класс; у них очень крупная, мускулистая глотка и кишечник; они чрезвычайно активны; наконец, их численность резко повышена в тех частях тела улитки, куда обычно проникают личинки трематод при новом заражении. Кроме того, авторы заметили, что «вторичные» редии иногда нападают на гетероспецифичных (относящихся к другому виду) трематод, проникших в «их» улитку.
              Всё это побудило авторов всерьез взяться за изучение «вторичных» редий. Основным объектом исследования была трематода Himasthla sp. B (сокращенно HIMB), чьим промежуточным хозяином является морская улитка Cerithidea californica. Авторы поставили перед собой три вопроса: 1) Являются ли «вторичные» редии особой кастой или это просто незрелые особи? 2) Если редии действительно делятся на две касты, то специализируется ли одна из них на размножении, а другая на борьбе с конкурентами? 3) Если «вторичные» редии — действительно каста воинов, то является ли принадлежность к этой касте постоянной или временной?
              Детально изучив морфологию 173 вторичных и 143 первичных морф из семи колоний (то есть из семи зараженных улиток), авторы обнаружили четкие, статистически значимые различия в форме тела, строении глотки и даже в характеристиках роста: например, у первичных морф по мере увеличения длины тела его относительная ширина растет, а у вторичных, напротив, снижается. Каких-либо «промежуточных» вариантов между первичными и вторичными морфами обнаружено не было.
              Авторы провели несколько серий поведенческих экспериментов, в которых в одну пробирку с морской водой сажали редий (извлеченных из улиток, но живых), относящихся к разным морфам и видам. Кроме HIMB использовались редии семи видов трематод. Во всех случаях «вторичные» редии HIMB активно атаковали редий других видов, а также конспецифичных (относящихся к тому же виду) редий из других клонов, но никогда не трогали «своих», то есть относящихся к тому же клону. Мелких противников редии-солдаты глотали целиком, у крупных проедали покровы и начинали высасывать содержимое. «Первичные» редии HIMB, с которыми были проведены такие же эксперименты, как выяснилось, тоже способны атаковать чужаков, но делают это крайне редко и вяло.
              Детальное изучение также подтвердило, что только первичные редии HIMB способны размножаться (почти все они набиты развивающимися церкариями), тогда как вторичные стерильны. По-видимому, вторичные редии-солдаты никогда или почти никогда не превращаются в первичных, то есть принадлежность к касте воинов у них пожизненная.
              Вторичные редии преобладают в мантии улитки и в передней части ее тела, там, куда обычно пытаются проникнуть личинки трематод. Это согласуется с их защитной функцией. Первичные, размножающиеся, редии, напротив, сидят в глубине тела хозяина, в основном в районе половых желез.
              Таким образом, вся совокупность фактов указывает на то, что редии HIMB действительно делятся на две строго разграниченные касты, одна из которых не размножается и выполняет функцию защиты клона от конкурентов. Таким образом, трематоду HIMB с полным правом можно назвать эусоциальным животным.
              Авторы отмечают, что разделение на касты размножающихся редий и редий-солдат, вероятно, характерно не только для HIMB, но и для многих других трематод. У некоторых видов, судя по предварительным наблюдениям, может наблюдаться еще более тонкое «разделение труда» между особями в колонии.
              Каста солдат независимо сформировалась в нескольких группах социальных животных, для которых характерно бесполое, клональное размножение: у некоторых галловых тлей, актиний и у личинок некоторых паразитических наездников. Генетическая идентичность особей в колониях этих организмов — важная предпосылка формирования каст и эусоциальности, но она не является обязательным условием. Об этом свидетельствует существование солдатской касты у некоторых видов, чьи колонии содержат генетически различающихся индивидуумов (креветки, трипсы, термиты). Помимо генетического родства особей в колонии, важную роль в становлении кастовой системы играют экологические факторы (см.: Предложен новый взгляд на происхождение общественного образа жизни у животных, «Элементы», 21.09.2010). У большинства социальных животных, имеющих касту солдат, образ жизни соответствует модели «обороны крепости»: колония занимает небольшое, четко ограниченное пространство и удерживает в своем монопольном владении некий ценный ресурс, который нужно защищать от конкурентов (в случае трематод таким ресурсом является захваченное паразитами тело улитки). В подобных системах развитию внутригрупповой кооперации и альтруизма (включая отказ от собственного размножения во имя интересов коллектива) может способствовать чрезвычайно острая межгрупповая конкуренция (см.: Межгрупповая конкуренция способствует внутригрупповой кооперации, «Элементы», 28.05.2007).
              Источник: Ryan F. Hechinger, Alan C. Wood, Armand M. Kuris. Social organization in a flatworm: trematode parasites form soldier and reproductive castes // Proceedings of the Royal Society B. Published online before print September 17, 2010.
              Элементы - новости науки: У плоских червей обнаружена эусоциальность

              Comment


              • Re: интересные статейки..

                До недавнего времени считалось, что эусоциальность (eusociality) — то есть такая форма общественной жизни животных, при которой во взрослой части популяции есть каста размножающихся особей и обслуживающая ее каста неразмножающихся, — может возникнуть только как способ поддержания близких родственников. Однако ученые из Гарвардского университета предложили новую теорию, согласно которой эусоциальность может появиться и при кооперации неродственных особей. Гораздо большее значение имеют особенности жизненного цикла и поведения тех животных, которые в принципе предрасположены к возможному развитию эусоциальности в ходе их эволюции.

                Примеры эусоциальности дают прежде всего общественные насекомые (муравьи, некоторые пчёлы, термиты и ряд других) с присущим им разделением обязанностей между разными членами колонии. Несмотря на давнюю традицию изучения эусоциальности, объяснить, каким образом она могла появиться в процессе эволюции, вовсе не просто. Ведь отказ от оставления собственных потомков и посвящение своей жизни заботе о чужих потомках (альтруизм) противоречат представлениям о естественном отборе. Отбираться могут только те особенности, которые из поколения в поколение передаются по наследству, но о каком наследовании признака может идти речь, если животные не оставляют потомков. Эту трудность на самом деле уже осознавал и Дарвин, склонявшейся к тому, что единицей отбора у общественных насекомых является не особь, а колония, формирующаяся вокруг дающей потомство самки.

                Важным этапом в изучении эусоциальности стали работы Джона Холдейна (John Haldane), который еще в 1950-е годы предположил, что возникновение альтруизма и его крайнего варианта, при котором наблюдается отказ от собственного размножения ради помощи другим, размножающимся особям, базируется на поддержании близких родственников, имеющих много общих генов с «жертвователем». Соответственно, забота о родственниках выливается в заботу о передаче следующим поколениям и собственных генов. Позднее идея «родственного отбора» (kin selection) была детально разработана крупнейшим теоретиком-эволюционистом второй половины ХХ века Уильямом Гамильтоном (William Hamilton), а в популярной форме изложена Ричардом Докинзом в его книге «Эгоистичный ген» и в других работах.

                Для количественной характеристики альтруизма Гамильтон ввел понятие «совокупной приспособленности» (inclusive fitness), которая есть сумма собственной приспособленности «жертвователя» (альтруиста) и приспособленности того, кому эта жертва предназначена, умноженной на степень их родства. Гены альтруизма согласно данной теории будут поддерживаться естественным отбором, если: R > c/b, где R — степень родства (relatedness); c — затраты (cost), оцениваемые как репродуктивный ущерб, который «жертвователь» (альтруист) наносит себе альтруистическим актом; а b — выигрыш (benefit), оцениваемый как репродуктивный успех получаемый тем, на кого направлен альтруистический акт. Степень родства определяется как доля генов, общих для «жертвователя» и принимающего альтруизм. К примеру, альтруизм должен быть выгоден, если выигрыш, получаемый братом или сестрой, по крайней мере в два раза больше, чем затраты альтруиста (R = 1/2). А в случае двоюродных братьев — в восемь раз (R = 1/8). Этот пример приписывают Холдейну, который на вопрос, готов ли он отдать жизнь за брата, будто бы ответил, что готов отдать за двух братьев или восьмерых кузенов.

                Вплоть до недавнего времени самым убедительным доводом в пользу реальности родственного отбора считалось возникновение эусоциальности у некоторых перепончатокрылых, в частности муравьев и пчел. Гены, ответственные за альтруизм у этих насекомых, могут легко распространяться благодаря особому механизму определения пола, при котором самцы, развивающиеся из неоплодотворенных яиц, содержат гаплоидный (одинарный) набор хромосом, тогда как самки всегда диплоидны (содержат двойной набор хромосом). При таком «гапло-диплоидном» механизме определения пола (haplodiploid sex-determination system) дочери получают от отца весь геном, а от матери — половину. Сёстры оказываются при этом более близкими родственниками (R = 3/4), чем дочери по отношению к матери (R = 1/2).
                После появления теоретических работ Гамильтона связь эусоциальности с гапло-диплоидным определением пола стала рассматриваться как не подлежащая сомнению догма, хотя на самом деле целый ряд фактов в эту догму не укладывался. К примеру, известно было, что эусоциальность свойственна не только некоторым перепончатокрылым (муравьям, пчелам), но и представителям других групп животных, у которых все особи диплоидны и у которых нет гапло-диплоидного механизма определения пола. Таковы термиты, некоторые жуки, некоторые креветки и даже один вид млекопитающих — голый землекоп. Наличие же гапло-диплоидного механизма определения пола само по себе не гарантирует развития эусоциальности. Известны десятки тысяч видов перепончатокрылых с подобным способом определения пола, но у них нет при этом никаких признаков эусоциальности.
                Трудности, с которыми сталкивается теория Гамильтона, недавно стали предметом подробного критического анализа, предпринятого учеными Гарвардского университета — математиками Мартином Новаком (Martin A. Nowak) и Кориной Тарнита (Corina E. Tarnita), выступившими в соавторстве с крупнейшим мирмекологом (специалистом по муравьям), а заодно и основоположником социобиологии Эдвардом Уилсоном (Edward O. Wilson). В статье, опубликованной в журнале Nature, эти исследователи в весьма категоричной форме заявили, что теория «совокупной приспособленности» — не более чем частная математическая модель, от которой следует отказаться, поскольку она имеет целый ряд серьезных ограничений. Кроме того, всё рассмотрение причин возникновения эусоциальности эта теория сводит фактически к оценке степени родства альтруиста и того, на кого альтруизм распространяется. В обширном приложении к своей статье Новак и его соавторы развивают более общий математический подход, основанный на стандартной теории естественного отбора и свободный от многих нереалистических допущений теории Гамильтона. В становлении эусоциальности авторы обсуждаемой работы выделяют несколько стадий, или этапов.

                Первый этап — формирование в популяции групп особей, которые в силу тех или иных причин держатся вместе на ограниченной территории и потому тесно контактируют друг с другом. Чаще всего такие группы образуют особи, находящиеся в одном гнезде (или норе), скапливающиеся около общего источника пищи или совершающие совместную миграцию (нередко — следующие за лидером). Важно, чтобы это было не просто пребывание вместе на определенной стадии своего жизненного цикла (например, птенцов в гнезде), но и попытки кооперации в защите гнезда или источника пищи. Такие попытки мы почти всегда находим у животных с элементами эусоциальности. Примерами могут быть некоторые осы и пчёлы, колониальные тли, трипсы, креветки и голые землекопы. У большинства настоящих эусоциальных животных формирование группы начинается с одной оплодотворенной самки (перепончатокрылые) или пары половозрелых особей. В теории «совокупной приспособленности» обязательным считается наличие родственных связей между особями, вступающими в кооперацию, и соответственно — возможность родственного отбора. Однако, как подчеркивают авторы новой концепции, родство есть скорее следствие, а не причина эусоциальности. На начальных стадиях становления эусоциальности оно не является обязательным.

                Второй этап — это накопление признаков, которые делают переход к эусоциальности более вероятным. Подобного рода «преадаптации» к общественному образу жизни возникают путем обычного естественного отбора, действующего на уровне отельных особей (а не групп). Примером может быть постройка одной самкой гнезда, которое потом она будет защищать. У некоторых пчел, ведущих одиночный образ жизни, элементы эусоциального поведения возникают, если в ходе эксперимента несколько особей поместить в небольшое ограниченное пространство. Тогда одна пчела начинает повторять то, что делает другая, к ним присоединяется третья и т. д. Разделение труда между разными особями, по-видимому, появляется как продолжение определенного алгоритма поведения отдельной особи. Известно, что одиночная пчела сначала выполняет один этап работы, и только закончив его переходит к следующему. С развитием эусоциальности этот алгоритм проявляется в том, что особи начинают избегать делать ту работу, которую уже сделали другие. Очевидно, что пчёлы и осы уже как бы «заведены» на подобное коллективное разделение труда, и поэтому нужно только нажать на пусковой крючок, чтобы запустить быстрый переход к эусоциальности. У перепончатокрылых есть еще одна важная преадаптация к эусоциальности, а именно забота о будущем обеспечении потомков — постройка гнезда, доставка туда корма (например, парализованной жертвы), откладка яйца в ячейку, где уже есть корм для будущей личинки. На следующей стадии — охрана личинки, а иногда и ее кормление.
                Третий этап — появление посредством мутации или рекомбинации специальных генов, ответственных за поддержание группы. У «преадаптированных» перепончатокрылых достаточно одной мутации, которая отменила бы предыдущую команду. Например, половозрелая самка и ее подросшие потомки должны оставаться в старом гнезде, отказавшись от расселения. Хотя пока гены, отвечающие за эусоциальность, нам не известны, некоторые гены, меняющие поведение муравьев, описаны.
                Четвертый этап — появление принципиально новых (эмерджентных) признаков, возникающих в результате взаимодействия особей в колонии. Эти признаки становятся важными объектами отбора. Авторы отмечают, что различия в ролях размножающихся родителей и неразмножающихся потомков могут определяться не разными генами, а разной фенотипической реализацией одних и тех же генов в зависимости от внешних условий. Колония может рассматриваться как самостоятельный индивидуум, своего рода «сверхорганизм».

                Пятый, заключительный, этап — это отбор на уровне колоний, который у наиболее продвинутых эусоциальных видов может менять и жизненный цикл и систему каст.

                Авторы не затрагивают социальное поведение человека, но замечают, что, безусловно, есть определенные параллели между эволюцией эусоциальности животных и тем, что наблюдается в человеческом обществе.
                Источник: Martin A. Nowak, Corina E. Tarnita, Edward O. Wilson. The evolution of eusociality // Nature. 2010. V. 466. P. 1057–1062.
                [url=http://elementy.ru/news/431408]Элементы - новости науки: Предложен новый взгляд на происхождение общественного образа жизни у

                Comment


                • Re: интересные статейки..

                  Ферменты, расщепляющие целлюлозу, пектины и другие компоненты оболочки растительных клеток, почти не встречаются у животных, однако паразитирующие на растениях нематоды (круглые черви) имеют богатейший арсенал таких ферментов. Французские ученые показали, что на ранних этапах своей эволюции растительноядные нематоды позаимствовали гены этих ферментов у различных бактерий. Именно благодаря этим заимствованиям нематодам удалось стать эффективными паразитами растений. Ранее уже было описано несколько случаев горизонтального переноса генов от бактерий к животным, но до сих пор не удавалось столь четко продемонстрировать адаптивное (приспособительное) значение заимствованных генов и их важную эволюционную роль.
                  Нематоды — паразиты растений являются опаснейшими вредителями (см. Нематодные болезни растений): причиняемый ими ущерб оценивается в 157 миллиардов долларов в год. Поэтому их весьма активно изучают, и в открытых базах данных уже накопилось большое количество сведений о нуклеотидных последовательностях их генов. В 2008 году был прочтен полный геном растительноядной нематоды Meloidogyne incognita (см.: Pierre Abad et al. Genome sequence of the metazoan plant-parasitic nematode Meloidogyne incognita // Nature Biotechnology, 2008, v. 26, pp. 909–915); «вчерне» прочтены геномы еще нескольких видов; по множеству видов есть более фрагментарные данные.

                  Уникальная особенность фитопатогенных нематод — наличие впечатляющего арсенала ферментов, предназначенных для деградации (разрушения) основных компонентов стенки растительных клеток: целлюлозы, гемицеллюлоз и пектинов. Эти ферменты необходимы паразитам для проникновения в ткани растения-хозяина и перемещения в них. У других животных, за редчайшими исключениями, таких ферментов нет, зато они характерны для многих бактерий и грибов. Поэтому напрашивается предположение, что нематоды позаимствовали соответствующие гены у бактерий или грибов путем горизонтального переноса.
                  Ранее уже было описано несколько случаев горизонтального переноса генов от бактерий к животным (см.: Животные обмениваются генами с паразитическими бактериями, «Элементы», 05.09.2007; Горизонтальный обмен генами заменяет коловраткам половое размножение, «Элементы», 07.06.2008). Кроме этих случаев, о которых мы рассказывали ранее, обнаружено заимствование генов тлями у своих бактериальных симбионтов (см.: Naruo Nikoh, Atsushi Nakabachi. Aphids acquired symbiotic genes via lateral gene transfer // BMC Biology 2009, 7:12), а также перенос генов водоросли в геном уникального морского моллюска Elysia chlorotica, который сохраняет хлоропласты съеденных водорослей живыми в своих тканях и таким образом приобретает способность к фотосинтезу (см.: Mary E. Rumpho et al. Horizontal gene transfer of the algal nuclear gene psbO to the photosynthetic sea slug Elysia chlorotica // PNAS, 2008, v. 105, pp. 17867–17871). Во всех этих случаях речь идет либо о переносе генов от симбионта к хозяину (что помогает хозяину обеспечивать симбионта всем необходимым), либо о генетических заимствованиях, приспособительное значение которых не вполне очевидно. В принципе, эти случаи можно было до сих пор рассматривать как редкие курьезы, не играющие существенной роли в эволюции животных. Совсем другое дело, если бы удалось убедительно продемонстрировать роль горизонтального переноса в становлении такой большой и важной группы животных, как фитопатогенные нематоды. Именно это и попытались сделать французские исследователи в статье, опубликованной 12 октября в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA.
                  Авторы провели сравнительный анализ аминокислотных последовательностей всех встреченных у нематод ферментов, связанных с деградацией растительной клеточной стенки, а также всех похожих белков, имеющихся у других живых организмов. Результаты сравнения представлялись в виде филогенетических реконструкций (эволюционных деревьев), построенных при помощи самых надежных современных методов (см.: Phylogenetic reconstruction). В общей сложности у нематод обнаружилось шесть семейств белков, имеющих отношение к растворению клеточной стенки. По-видимому, все соответствующие гены действительно были заимствованы нематодами у различных бактерий, причем большинство заимствований произошло на ранних этапах эволюции фитопатогенных нематод. Заимствованные у бактерий гены впоследствии подвергались многочисленным дупликациям; получившиеся новые копии генов дивергировали (накапливали отличия) и делили между собой функции. В результате нематоды обзавелись целым арсеналом разнообразных ферментов для разрушения клеточных стенок.

                  Каждое из шести семейств белков, обнаруженных у нематод, имеет свою историю.

                  Полигалактуроназы (polygalacturonase) участвуют в расщеплении пектинов. Эти ферменты не встречаются у животных, за исключением паразитических нематод и двух видов растительноядных насекомых (один из которых, возможно, заимствовал ген полигалактуроназы у гриба, а другой — у кишечной симбиотической бактерии). Судя по получившейся филогенетической реконструкции, нематоды заимствовали ген полигалактуроназы у микроба, близкого к современной бета-протеобактерии Ralstonia solanacearum. Самое интересное, что эта бактерия паразитирует на тех же самых растениях, что и нематоды, заимствовавшие ее ген. Возможно, предки современных паразитических нематод проглатывали предков ральстонии, копаясь в корнях растений.

                  Пектат-лиазы (pectate lyase) тоже расщепляют пектин, но другим способом. Нематоды позаимствовали гены пектат-лиаз у актинобактерий, причем заимствование было неоднократным. Одним из доноров полезного гена, по-видимому, был предок или близкий родственник актинобактерии Clavibacter michiganensis — злостного паразита тех же самых растений, на которых паразитируют и нематоды, обладающие генами пектат-лиаз. У некоторых паразитических нематод исходный ген пектат-лиазы, позаимствованный у актинобактерии, размножился в результате последовательных дупликаций и теперь представлен так называемым «мультигенным семейством».

                  Арабинаназы (arabinanase) расщепляют боковые цепи пектинов, состоящие из арабинанов и арабиногалактанов. Нематоды — паразиты растений позаимствовали ген арабинаназы у каких-то древних актинобактерий, возможно, единожды, на самой заре своей эволюции. Это следует из того, что все гены арабинаназ, обнаруженные у нематод, образуют четкий монофилетический (то есть происходящий от одного общего предка) кластер, а самые похожие арабинаназы имеются у актинобактерий.

                  Целлюлазы (cellulase) расщепляют целлюлозу — самый распространенный биополимер на нашей планете и главный компонент клеточных стенок у растений. У фитопатогенных нематод обнаружены целлюлазы, сходные с целлюлазами многих бактерий, а также одноклеточных эукариот, обитающих в кишечнике термитов, и двух видов растительноядных жуков. Больше ни у каких животных эти ферменты не найдены. Целлюлазы нематод и жуков очень похожи друг на друга и на целлюлазу почвенной бактерии Cytophaga hutchinsonii (из группы Bacteroidetes), которая славится своей способностью быстро переваривать целлюлозу. Скорее всего, нематоды и жуки независимо друг от друга позаимствовали ценный ген у бактерии, близкой к Cytophaga hutchinsonii.

                  Ксиланазы (xylanase) расщепляют гемицеллюлозу. Ксиланазы, обнаруженные у нематод, образуют монофилетическую группу и больше всего похожи на ксиланазу почвенной бактерии Clostridium acetobutylicum из группы Firmicutes. По-видимому, предки нематод — паразитов растений на ранних этапах своей эволюции единожды позаимствовали ген ксиланазы у бактерии, близкой к C. acetobutylicum.

                  Экспансины (см. Expansin) не являются ферментами (они не катализируют химических реакций), но нематоды, по-видимому, используют эти белки наряду с вышеперечисленными ферментами для проникновения в ткани растений. Экспансины размягчают клеточную стенку путем ослабления нековалентных связей между ее составляющими. Большинство экспансинов — растительные белки, но они есть также у грибов, простейших и актинобактерий. Нематоды, по-видимому, заимствовали гены экспансинов у актинобактерий, причем произошло это как минимум дважды. У многих нематод гены экспансинов образуют мультигенные семейства, что свидетельствует о многочисленных дупликациях, которым подверглись заимствованные у бактерий гены.

                  Помимо биоинформационного анализа (то есть компьютерной обработки данных по аминокислотным последовательностям) авторы провели и экспериментальную работу, в ходе которой им удалось подтвердить, что изученные белки действительно производятся в клетках паразитических нематод. Любопытно, что ферменты, предназначенные для разрушения клеточных стенок, особенно активно синтезируются в оболочке яиц и в вульве у самок: видимо, нематодам очень важно размягчить растительные ткани во время откладки яиц.

                  Исследование убедительно показало, что становление большой и разнообразной группы животных — фитопатогенных нематод — было тесно связано с горизонтальным переносом генов от бактерий к животным. Донорами генов послужили представители нескольких групп почвенных и паразитических бактерий: грамотрицательные бета-протеобактерии и Bacteroidetes, грамположительные актинобактерии и клостридии. Каким образом бактериальные гены попадали в половые клетки животных, неизвестно, но приходится признать, что такие события иногда всё-таки происходят и могут иметь далеко идущие эволюционные последствия. Очевидно, что эволюционный успех фитопатогенных нематод во многом был предопределен именно заимствованными у бактерий генами.

                  Источник: Etienne G. J. Danchin, Marie-Noëlle Rosso, Paulo Vieira, Janice de Almeida-Engler, Pedro M. Coutinho, Bernard Henrissat, Pierre Abad. Multiple lateral gene transfers and duplications have promoted plant parasitism ability in nematodes // PNAS. 2010. V. 107. P. 17651–17656
                  Элементы - новости науки: Бактериальные гены помогают нематодам паразитировать на растениях

                  Comment


                  • Re: интересные статейки..

                    Межвидовой обмен генами, или горизонтальный перенос (lateral gene transfer), широко распространен в мире прокариот (бактерий и архей). Считалось, что для высших организмов, особенно многоклеточных животных и растений, межвидовой обмен генами не характерен и встречается лишь как редкая аномалия. Вопреки этим представлениям оказалось, что гены и даже целые геномы паразитических бактерий иногда могут вставляться в хромосомы животных-хозяев. В геномах 4 видов насекомых и 4 видов круглых червей обнаружены фрагменты генома внутриклеточной бактерии Wolbachia, причем в ряде случаев геном бактерии оказался вставлен в геном хозяина практически целиком. Инкорпорация бактериальной ДНК может быть одним из способов приобретения новых генов и признаков в эволюции высших организмов.

                    Вольбахия — паразитическая бактерия, обитающая в клетках многих наземных и пресноводных беспозвоночных (членистоногих и круглых червей филярий). Вольбахию называют микробом-манипулятором, потому что она научилась при помощи специальных регуляторных белков управлять размножением и развитием своим хозяев. Например, она умеет превращать самцов в самок, избирательно убивать зародышей мужского пола, повышать плодовитость зараженных самок и даже делать бесплодными самок, которые ею не заражены (о том, как ей это удается, можно прочесть в популярных статьях, ссылки на которые приведены ниже). Вольбахия паразитирует в клетках беспозвоночных уже более 100 миллионов лет, да и ее предки — бактерии из группы риккетсиевых — тоже были внутриклеточными паразитами. За это время вольбахия и ее хозяева успели приспособиться друг к другу. В ряде случаев вольбахия даже повышает жизнеспособность своих хозяев, то есть выступает в роли полезного симбионта. При таком долгом и тесном сожительстве было бы даже странно, если бы какие-то фрагменты генома вольбахии время от времени не попадали в ядра клеток хозяина и не включались бы в хозяйский геном. Однако до сих пор доказать это никому не удавалось.

                    Довольно часто в ходе выполнения проектов по прочтению геномов высших организмов (особенно насекомых) исследователи натыкались на фрагменты бактериальных последовательностей ДНК, но это обычно интерпретировалось как результат загрязнения: предполагали, что при выделении ДНК из клеток исследуемого организма в пробы попало небольшое количество бактериальной ДНК. И соответствующие участки ДНК просто не учитывались при «сборке» генома из прочтенных фрагментов.

                    Большая группа ученых из различных научных учреждений США предприняла широкомасштабный анализ таких «загрязнений» с целью найти реальные случаи переноса генов вольбахии в геномы животных-хозяев. Ученые выделяли ДНК из разных видов насекомых и филярий, а также анализировали накопленные в Генбанке данные по нуклеотидным последовательностям различных беспозвоночных. Следует отметить, что многие прочтенные «вчерне» геномы до сих пор не подвергались процедуре окончательной сборки; они хранятся в компьютерных базах в виде набора разрозненных, частично перекрывающихся обрывков разной длины. Если перенос генов от внутриклеточных бактерий к хозяевам действительно имеет место, среди этих обрывков могут обнаружиться такие куски ДНК, которые содержат одновременно и эукариотические, и бактериальные участки. Именно такие обрывки и интересовали исследователей.

                    В результате для четырех видов насекомых и четырех видов филярий удалось получить бесспорные доказательства внедрения генов вольбахии в геном хозяина; еще у трех видов это можно предполагать с большой долей вероятности.

                    Наибольшее внимание авторы уделили тропической плодовой мушке Drosophila ananassae, потому что в геноме некоторых представителей этого вида обнаружились полные или почти полные копии генома вольбахии. Получается, что в ядрах клеток этих мушек содержится полная генетическая информация сразу о двух разных организмах!

                    Для проверки этого результата ученые провели целый ряд специальных тестов. Мушек вылечили от вольбахии антибиотиком и убедились, что лечение привело к полному исчезновению внутриклеточных паразитов (см. рис.). Из вылеченных мух снова выделили ДНК. Оказалось, что полный набор генов вольбахии по-прежнему присутствует в пробах.

                    Затем проверили наследуемость этих генов по мужской линии. Дело в том, что вольбахия, как и другие цитоплазматические бактерии (и как митохондрии) передается потомству только по материнской линии, вместе с цитоплазмой яйцеклетки. В сперматозоиды вольбахия не проникает — они для этого слишком малы. Поэтому потомство зараженной самки всегда оказывается зараженным, потомство здоровой — здоровым, а от отца это не зависит. Однако если геном вольбахии действительно встроился в геном хозяина, то он должен передаваться по отцовской линии точно так же, как и по материнской, — вместе с ядерными хромосомами.

                    Чтобы проверить это, скрестили вылеченных самцов D.ananassae, в хромосомы которых встроился геном вольбахии, со здоровыми самками, в геноме которых гены вольбахии отсутствовали. В ДНК потомства обнаружились гены вольбахии, что и стало решающим доказательством горизонтального переноса генов от паразита к хозяину.

                    Авторы также показали, что многие гены, заимствованные мухой у бактерии, активно работают (то есть транскрибируются, «считываются»). Это доказывается наличием в клетках насекомых, вылеченных от вольбахии, но имеющих ее гены в своем геноме, соответствующих молекул РНК. Таким образом, насекомое может использовать гены, полученные от бактерии, для синтеза белков (хотя сами бактериальные белки из этих клеток выделены не были — это довольно сложно технически).

                    Полученные результаты показывают, что межвидовой обмен генами может играть более существенную роль в эволюции животных, чем считалось ранее. Источниками нового генетического материала для животных могут служить не только вирусы и транспозоны, что было известно и ранее, но и бактерии. Впрочем, пока трудно сказать, насколько широк спектр бактерий, гены которых могут быть заимствованы животными. Ведь вольбахия — микроб во многих отношениях уникальный. Геном вольбахии, несмотря на свой малый размер, содержит огромное количество всевозможных мобильных элементов и повторов, что, по-видимому, придает ему повышенную пластичность. Не исключено, что эта особенность облегчает его встраивание в хромосомы хозяев.

                    Источник: Julie C. Dunning Hotopp et al. Widespread Lateral Gene Transfer from Intracellular Bacteria to Multicellular Eukaryotes // Science. Published Online August 30, 2007.
                    [url=http://elementy.ru/news/430578]Элементы - новости науки: Животные обмениваются генами с

                    Comment


                    • Re: интересные статейки..

                      Бактерия вольбахия живет в клетках огромного множества наземных беспозвоночных. Трудно сказать однозначно, кем она является - вредным паразитом, комменсалом (безвредным сожителем) или полезным симбионтом. Встречаются все три варианта - с разными хозяевами отношения вольбахии складываются по-разному. Эта бактерия уникальна тем, что вызываемые ей эффекты крайне разнообразны. Иногда она как будто вообще никак не влияет на жизнедеятельность хозяина. Гораздо чаще, впрочем, ее присутствие ведет к весьма драматическим последствиям. Вольбахия научилась тонко регулировать размножение, развитие и даже эволюцию своих хозяев. Поэтому ее называют "микробом - манипулятором".

                      Вольбахией заражены многие насекомые (по последним данным, не менее 20% видов), а именно мухи (в том числе излюбленный объект генетиков - дрозофила), комары, бабочки, жуки, блохи, прямокрылые (кузнечики, саранчовые, сверчки), перепончатокрылые (муравьи, осы и др.), ногохвостки и многие другие. Кроме насекомых, вольбахия найдена у пауков, клещей, мокриц (наземных равноногих ракообразных), нематод (круглых червей). Далеко не все группы беспозвоночных досконально проверены, и по мере изучения круг известных хозяев вольбахии постоянно растет. Но уже сейчас ясно, что зараженность вольбахией у наземных беспозвоночных - явление повсеместное и массовое. Например, из общего числа видов муравьев, обитающих в Индонезии, вольбахией заражено 50%, из всех наземных изопод (мокриц) - 35%, из нематод-филярий - 90% (данные 1999 г.). Подробности об эволюции различных штаммов (разновидностей) вольбахии.

                      Чего хочет микроб?
                      Управляя своими хозяевами, вольбахия, разумеется, преследует свои собственные корыстные интересы. В чем же они состоят?

                      Вольбахия может жить только внутри клеток живого организма (ее нельзя вырастить на искусственных средах, и даже в культурах ткани разводить ее удается с большим трудом). Передается вольбахия "вертикально", по материнской линии, проникая в цитоплазму яйцеклеток, и, таким образом, заражая потомство. Горизонтальная передача, безусловно, тоже происходит, но очень редко. Она сильно затруднена тем, что вольбахия абсолютно не способна жить вне клеток живого организма. Поэтому вольбахия заинтересована прежде всего в том, чтобы:

                      1) Проникнуть по возможности в каждое яйцо, откладываемое зараженной самкой.

                      2) Причинить как можно меньше вреда зараженной самке, а по возможности - даже повысить ее жизнеспособность;

                      3) Повысить плодовитость зараженных самок, а если возможно - еще и снизить плодовитость незараженных самок (чтобы доля зараженного потомства в популяции хозяев росла). Как же вольбахии удается влиять на плодовитость тех самок, которые ею не заражены? Бактерия научилась это делать, используя в качестве своего орудия зараженных самцов. О том, как это осуществляется, мы расскажем ниже.

                      4) Самцы для вольбахии являются, вообще говоря, ненужным балластом. Бактерии, попавшие в организм самца, обречены умереть вместе с ним - у них нет никаких шансов передать свое потомство следующему поколению хозяев. Вольбахия не может передаваться со сперматозоидами, которые для этого слишком малы. Значит, с точки зрения вольбахии, нужно либо сократить численность самцов в популяции (чтобы не конкурировали с самками за ресурсы), либо вообще от них избавиться, если возможно; либо, наконец, использовать их в своих целях - как орудие воздействия на самок.

                      Вольбахия добилась удивительных успехов в достижении указанных "целей". Разные штаммы вольбахии научились проделывать разнообразные удивительнейшие манипуляции со своими хозяевами, радикально изменяя их размножение, развитие и даже ход эволюции. Эффект, оказываемый вольбахией на хозяина, определяется в первую очередь штаммом вольбахии, то есть разновидностью самой бактерии (которых известно несколько сотен), во вторую - биологией хозяина.

                      Основные типы манипуляций, проделываемых вольбахией со своими хозяевами
                      1. "Цитоплазматическая несовместимость" - наиболее широко распространенный (и, по-видимому, эволюционно самый древний, первичный) эффект вольбахии. Проявляется он в том, что когда зараженный самец оплодотворяет незараженную самку, эмбрионы оказываются нежизнеспособными и гибнут на ранних стадиях развития. Происходит это потому, что мужские хромосомы в оплодотворенном яйце ведут себя ненормально и в конце концов разрушаются, и яйцо остается гаплоидным. Установлено, что вольбахии, живущие в самце, каким-то образом изменяют ("метят") хромосомы сперматозоидов. Эта "метка" и является причиной разрушения хромосом после оплодотворения. Однако если самка заражена тем же самым штаммом вольбахии, мужские хромосомы не разрушаются, и из яйца развивается нормальная особь (естественно, зараженная). По-видимому, присутствующие в яйцеклетке бактерии "распознают" метку и спасают хромосомы от разрушения. Это распознавание и "спасение" (rescue) - обычно является штаммоспецифичным, т.е. вольбахии "спасают" только хромосомы, "помеченные" тем же самым штаммом (хотя есть и исключения).

                      Зараженные самки производят нормальное потомство независимо от того, какой самец их оплодотворит - зараженный или "здоровый", в то время как у здоровых самок потомство выживает только во втором случае, а в первом - гибнет. Таким образом, зараженные самцы используются вольбахией как средство снижения плодовитости незараженных самок. Это приводит к росту относительного числа зараженных особей в популяции хозяев, т.е. к распространению инфекции.

                      Вызываемая вольбахией цитоплазматическая несовместимость в норме является односторонней (скрещивания здоровых самок с зараженными самцами бесплодны, зараженных самок со здоровыми самцами - плодовиты). Однако если две популяции одного и того же вида насекомых заражены разными штаммами вольбахии, между ними возникает двусторонняя несовместимость. В принципе это может привести к полной репродуктивной изоляции - так называемому "инфекционному видообразованию". Не исключено, что именно таким способом возникли многие виды насекомых, хотя прямых доказательств этого пока нет. Подробнее о цитоплазматической несовместимости.

                      2. Партеногенез. В некоторых случаях вольбахии удается заставить своих хозяев (а именно ос, клещей, трипсов и ногохвосток) размножаться партеногенетически (без оплодотворения). Так, у перепончатокрылых в норме из неоплодотворенных (гаплоидных) яиц развиваются самцы, из оплодотворенных - самки. Таким образом, насекомые имеют возможность регулировать пол потомства, оплодотворяя или не оплодотворяя свои яйцеклетки. Вольбахия вмешивается в этот процесс, нарушая нормальный ход развития насекомого. Когда неоплодотворенное гаплоидное яйцо (из которого должен развиться самец) начинает делиться, вольбахия останавливает процесс митоза, когда хромосомы уже удвоились, а дочерние клетки еще не разделились. В результате в клетке оказывается двойной набор хромосом, и из нее развивается самка. Некоторые популяции ос, зараженные вольбахией, полностью утратили способность к нормальному половому размножению, и не возвращаются к нему, даже если их вылечить от вольбахии антибиотиком. В таких популяциях самцы отсутствуют. Кроме вольбахии, партеногенез у ос иногда вызывают и другие цитоплазматические бактерии. Подробнее о партеногенезе.

                      3. Феминизация. У мокриц (наземных равноногих ракообразных) и бабочек вольбахии научились превращать генетических самцов в самок, воздействуя на систему выработки так называемого "андрогенного гормона". При отсутствии этого гормона из эмбриона развивается самка, при его наличии - самец. У зародышей мокриц мужского пола вольбахия подавляет развитие андрогенной железы, вырабатывающей данный гормон. Если заразить вольбахией более взрослого самца мокрицы, у которого уже имеется андрогенная железа, все равно происходит частичная феминизация, хотя деятельность андрогенной железы при этом продолжается. При частичной феминизации появлются интерсексы - особи с различными сочетаниями мужских и женских признаков. По-видимому, в этом случае вольбахия подавляет способность тканей адекватно реагировать на андрогенный гормон. Из этого видно, что воздействие вольбахии на хозяина может иметь комплексный характер; разные механизмы воздействия могут дублировать и "подстраховывать" друг друга. Интересно, что у обеих групп, где наблюдается индуцированная вольбахией феминизация (изопод и бабочек) самки гетерогаметны (т.е. имеют две разные половые хромосомы WZ; у самцов ZZ). Если вылечить "неосамку" (т.е. зараженную мокрицу с хромосомами ZZ - генетического самца), то, если "самка" молодая, она частично или полностью превращается в самца, а если старая - остается самкой, но производит на свет исключительно одних самцов (т.к. у нее нет "женской" хромосомы W). Кроме вольбахии, феминизацию различных видов беспозвоночных могут вызывать некоторые другие бактерии, а также простейшие (микроспоридии и парамиксидии). Подробнее о феминизации.

                      4. Гибель самцов (андроцид). Иногда вольбахия вызывает гибель эмбрионов мужского пола (у божьей коровки, двух близких видов африканских бабочек, одного вида дрозофил). Гибель самцов вызывается целым рядом других бактерий (риккетсиями, эрлихиями, спироплазмами), а также паразитическими простейшими. Для вольбахии же это скорее исключение. Любопытно, что по крайней мере в некоторых случаях эффект гибели самцов вызывается вольбахией у тех видов насекомых (в частности, у божьих коровок), в популяциях которых присутствуют и другие виды бактерий - "самцеубийц" (male-killers). Высказано предположение, что иногда частичная гибель самцов может быть выгодна самим насекомым. Тогда данный эффект может быть генетически закреплен со стороны хозяина. Может быть, со стороны вольбахии в этом даже нет "ничего личного". Возможно, насекомые сами реагируют гибелью самцов на какие-то факторы, общие для вольбахии и других "самцеубийц". Важно отметить, что среди немногочисленных насекомых, у которых вольбахия вызывает андроцид, есть виды как с гетерогаметными самками (самки WZ, самцы ZZ у бабочек), так и самцами (самки XX, самцу XY у дрозофил и божьих коровок). Следовательно, скорее всего, "распознавание" самцов происходит не по набору половых хромосом, а как-то иначе. Подробнее об андроциде.

                      5. Повышение плодовитости и жизнеспособности. У одной осы единственный эффект, производимый вольбахией - резкое увеличение плодовитости самок. У других мух и ос этот эффект сочетается с цитоплазматической несовместимостью. Иногда вольбахия повышает плодовитость самцов. У некоторых насекомых (например, дрозофил) после излечения от вольбахии отмечается снижение плодовитости, продолжительности жизни и других параметров "общей приспособленности". Интересно, что в ряде случаев эти эффекты исчезают через несколько поколений (жизнеспособность и плодовитость вновь становятся такими же высокими, как у зараженных особей). Это наводит на мысль о том, что "польза", приносимая вольбахией хозяину - какая-то ненастоящая, иллюзорная (по крайней мере в некоторых случаях). Может быть, вольбахия иногда вызывает нечто вроде наркотической зависимости или пользуется известным приемом "яд-противоядие", распространенным у некоторых паразитов. Например, паразит может вырабатывать длительно действующий яд и не столь длительно действующее противоядие. В результате гибель паразита незамедлительно ведет к смерти хозяина. Хозяин становится сам заинтересован в том, чтобы любой ценой сохранить своего паразита.

                      Для нематод-филярий вольбахия является жизненно необходимым симбионтом. "Вылеченные" от вольбахии нематоды погибают. На этом основана новая методика лечения филяриоза. Самих нематод "заморить" гораздо труднее, чем их симбионтов - вольбахий, которые быстро погибают от обычного тетрациклина.

                      Разнообразные эффекты вольбахии, судя по всему, возникали в эволюции различных ее штаммов многократно и независимо. Например, штаммы, вызывающие феминизацию у бабочек и мокриц, вовсе не родственны между собой. Это говорит о том, что, вероятно, все эти эффекты базируются на какой-то единой молекулярно-генетической основе и могут сравнительно легко переходить один в другой.


                      --------------------------------------------------------------------------------

                      Как вольбахия влияет на эволюцию своих хозяев?
                      К сожалению, фактические подтверждения влияния вольбахии на эволюцию хозяев получить весьма трудно. Возможные эффекты пока рассчитываются чисто теоретически. Так, самый очевидный из возможных эффектов - "инфекционное видообразование". Если часть особей какого-то вида насекомых заражена одним штаммом вольбахии, другая - другим, и оба штамма вызывают цитоплазматическую несовместимость, то между насекомыми, зараженными разными штаммами, возникает полная репродуктивная изоляция. Какую роль играл этот механизм видообразования в эволюции насекомых - неизвестно.

                      Такие эффекты, как партеногенез, гибель самцов, феминизация в общем должны снижать интенсивность рекомбинации и полиморфизм популяций хозяев, тем самым снижая их эволюционную пластичность и приспособляемость к меняющимся условиям. В эволюционном масштабе времени это должно проявляться в сокращении средней продолжительности существования видов, в ускорении "оборота" видового состава.

                      Самый распространенный эффект - односторонняя цитоплазматическая несовместимость - в принципе может приводить к весьма интересным последствиям. В зараженной популяции начинают действовать факторы отбора, способствующие выработке репродуктивной изоляции между зараженными и незараженными особями.

                      Зараженным самкам и здоровым самцам все равно, с кем скрещиваться; они оставят потомство в любом случае. Однако здоровым самкам, чтобы оставить потомство, нужно спариться обязательно со здоровым самцом. Зараженным самцам необходимо выбрать зараженную самку, иначе его потомство погибнет. Таким образом, насекомому выгодно научиться распознавать "статус" партнера в смысле его зараженности вольбахией, и спариваться только с теми, чей статус совпадает с его собственным.

                      Может ли в принципе выработаться такой механизм распознавания? По-видимому, да. Об этом говорят эксперименты по "экспериментальному видообразованию", проведенные на различных насекомых (Шапошников, 1961, 1965, 1966; Dodd, 1989; см. Доску объявлений, №15). По-видимому, существуют какие-то общие механизмы, регулирующие эволюционные изменения половых предпочтений у животных по принципу биохимической и/или иммунологической близости.

                      В таком случае заражение вольбахией создает предпосылки для "отпочковывания" незараженной части популяции в отдельный вид. После установления репродуктивной изоляции отбор будет способствовать экологическому расхождению разделившихся видов (чтобы снизить конкуренцию). В результате неабсолютной способности вольбахии проникать в каждое яйцо, откладываемое зараженной самкой, в "зараженном" виде снова может сформироваться незараженная фракция (возможны и другие способы потери вольбахии - например, перегрев или естественные антибиотики); "незараженный" вид может получить вольбахию в результате "горизонтального переноса"... Таким образом, вольбахия, по идее, может служить движущей силой интенсивного видообразования, приводить к дроблению видов и экологических ниш.

                      Будет ли разгадана тайна вольбахии?
                      Важнейшей научной задачей является расшифровка молекулярно-генетических механизмов всех этих сложных манипуляций, осуществляемых вольбахией со своими хозяевами (само слово "хозяин" здесь даже кажется не совсем подходящим, потому что еще не известно, кто кем командует - скорее, это тот случай, когда "хвост виляет собакой"). Понятно, что расшифровка этих механизмов даст человеку мощные новые средства воздействия на живые организмы и природу в целом.

                      Экспериментальные исследования вольбахии до крайности затруднены невозможностью ее культивирования вне живого хозяина. Поэтому главные надежды ученые возлагают на анализ генома этого удивительного микроба - "повелителя мух". Уже отсеквенированы геномы нескольких штаммов. О результатах анализа этих геномов, приподнимающие завесу тайны над молекулярными "технологиями" вольбахии, мы будем рассказывать на отдельной страничке, которая будет пополняться по мере поступления новых данных.

                      Вольбахия интересна не только сама по себе, как уникальный природный объект. Изучение этой бактерии позволяет лучше понять общие принципы становления и развития симбиотических систем, отношений паразита и хозяина, общие законы сопряженной эволюции видов в сообществе. Изучение вольбахии имеет немаловажное значение и для понимания происхождения эукариотической клетки. Дело в том, что вольбахия относится к группе альфа-протеобактерий, из которой происходят предки митохондрий. Сравнительный анализ взаимоотношений нуклеоцитоплазмы эукариот с митохондриями и с вольбахиями позволяет лучше понять многие аспекты становления эукариот. Этому вопросу тоже будет посвящена отдельная страничка.



                      Литература и ссылки по вольбахии:
                      Специальное дополнение №1: Геном вольбахии и молекулярные механизмы ее воздействия на хозяев

                      Специальное дополнение №2: Вольбахия и проблема происхождения эукариот

                      И.И.Горячева. Бактерии Wolbachia - репродуктивные паразиты членистоногих. 2004. Обзорная статья на русском языке.

                      И.А.Захаров. Бактерии управляют половым размножением насекомых. Природа, №5, 1999 г.

                      R. Stouthamer, J. A. J. Breeuwer, and G. D. D. Hurst. WOLBACHIA PIPIENTIS: Microbial Manipulator of Arthropod Reproduction. Annu. Rev. Microbiol. 1999. 53: 71–102. - хороший подробный обзор.

                      Wolbachia project - американская программа по изучению вольбахии

                      Геном вольбахии - симбионта Drosophila melanogaster (штамм wMel)

                      Хороший австралийский сайт по вольбахии (+ доступ к геномам еще двух штаммов)

                      Wu et al., 2004. Phylogenomics of the Reproductive Parasite Wolbachia pipientis wMel: A Streamlined Genome Overrun by Mobile Genetic Elements. - фундаментальная статья о расшифровке и результатах анализа генома вольбахии (wMel).

                      А.В.Марков. Бактерии контролируют размножение и развитие животных ("Что нового в науке и технике", №12, 2005).

                      Wolbachia - повелитель мух

                      Comment


                      • Re: интересные статейки..

                        Всем более или менее образованным (то есть окончившим по крайней мере среднюю школу) людям известно, что, например, астрономия — одна из самых интересных и важных наук о природе. Но когда произносят слово «наука», предполагается, что все одинаково понимают, о чём идёт речь. А так ли это на самом деле?
                        Научный подход к явлениям и процессам окружающего мира — это целая система взглядов и представлений, выработанных за тысячелетия развития человеческой мысли, определённое мировоззрение, в основе которого лежит осмысление взаимосвязей Природы и человека. И есть насущная потребность сформулировать на доступном, по возможности, языке соображения по данному поводу.
                        Потребность эта сегодня резко возросла в связи с тем, что в последние годы и даже десятилетия понятие «наука» в сознании многих людей оказалось размытым и неясным из-за огромного количества теле- и радиопередач, публикаций в газетах и журналах о «достижениях» астрологии, экстрасенсорики, уфологии и других видов оккультного «знания». Между тем, с точки зрения подавляющего большинства людей, занимающихся серьёзными научными исследованиями, ни один из названных видов «знаний» не может считаться наукой. На чём же основан настоящий научный подход к изучению окружающего мира?
                        Прежде всего, он базируется на огромном человеческом опыте, на повседневной практике наблюдений и взаимодействия с предметами, природными явлениями и процессами. В качестве примера можно сослаться на хорошо известную историю открытия закона всемирного тяготения. Изучая данные наблюдений и измерений, Ньютон предположил, что Земля служит источником силы тяготения, пропорциональной её массе и обратно пропорциональной квадрату расстояния от её центра. Затем это предположение, которое можно назвать научной гипотезой (научной потому, что она обобщала данные измерений и наблюдений), он применил для объяснения движения Луны по круговой орбите вокруг Земли. Оказалось, что выдвинутая гипотеза хорошо согласуется с известными данными о движении Луны. Это означало, что она с большой вероятностью верна, поскольку хорошо объясняла как поведение различных предметов вблизи поверхности Земли, так и движение удалённого небесного тела. Затем, после необходимых уточнений и добавлений, эту гипотезу, которую уже можно считать научной теорией (поскольку она объясняла довольно широкий класс явлений), применили для объяснения наблюдаемого движения планет Солнечной системы. И выяснилось, что движение планет согласуется с теорией Ньютона. Здесь уже можно говорить о законе, которому подчиняется движение земных и небесных тел в пределах огромных расстояний от Земли. Особенно убедительной стала история открытия «на кончике пера» восьмой планеты Солнечной системы — Нептуна. Закон тяготения позволил предсказать её существование, рассчитать орбиту и указать место на небе, где её следовало искать. И астроном Галле обнаружил Нептун на расстоянии 56ʹ от предвычисленного места!
                        По такой же схеме развивается любая наука вообще. Во-первых, изучаются данные наблюдений и измерений, затем предпринимаются попытки систематизировать, обобщить их и выдвинуть гипотезу, объясняющую полученные результаты. Если гипотеза хотя бы в существенных чертах объясняет имеющиеся данные, можно ожидать, что она предскажет ещё не изученные явления. Проверка этих расчётов и предсказаний в наблюдениях и экспериментах — очень сильное средство выяснить, верна ли гипотеза. Если она получает подтверждение, то может уже считаться научной теорией, так как совершенно невероятно, чтобы предсказания и расчёты, полученные на основе неверной гипотезы, случайно совпали бы с результатами наблюдений и измерений. Ведь такие предсказания обычно несут новую, часто неожиданную информацию, которую, как говорится, нарочно не придумаешь. Часто, однако, гипотеза не подтверждается. Значит, нужно продолжать поиски и разрабатывать другие гипотезы. Таков обычный тяжёлый путь в науке. Во-вторых, не менее важна характерная черта научного подхода — возможность многократно и независимо проверить любые результаты и теории. Так, например, любой желающий может исследовать закон всемирного тяготения, самостоятельно изучив данные наблюдений и измерений или выполнив их заново.
                        В-третьих, чтобы всерьёз говорить о науке, нужно овладеть суммой знаний и методов, которыми располагает научное сообщество к настоящему моменту, нужно освоить логику методов, теорий, выводов, принятую в научной среде. Конечно, может оказаться, что кого-то она не устраивает (а вообще, достигнутое наукой на каждом этапе никогда полностью не устраивает настоящих учёных), но чтобы высказывать претензии или критиковать, нужно, как минимум, хорошо разобраться в том, что уже сделано. Если удастся убедительно доказать, что данный подход, метод или логика приводят к неверным выводам, внутренне противоречивы, и взамен этого предложить что-то лучшее — честь вам и хвала! Но разговор должен идти только на уровне доказательств, а не голословных утверждений. Правоту должны подтвердить результаты наблюдений и экспериментов, возможно новых и необычных, но убедительных для профессиональных исследователей.
                        Есть ещё один очень важный признак настоящего научного подхода. Это честность и непредвзятость исследователя. Понятия эти, конечно, довольно тонкие, не так-то просто дать им чёткое определение, поскольку они связаны с «человеческим фактором». Но без этих качеств учёных настоящей науки не бывает.
                        Допустим, у вас возникла идея, гипотеза или даже теория. И тут появляется сильное искушение, например, подобрать такой набор фактов, которые подтверждают вашу идею или, во всяком случае, не противоречат ей. А результаты, которые ей противоречат, отбросить, сделав вид, что вы о них не знаете. Бывает, что идут ещё дальше, «подгоняя» результаты наблюдений или экспериментов под желаемую гипотезу и пытаясь изобразить её полное подтверждение. Ещё хуже, когда с помощью громоздких и зачастую не очень грамотных математических выкладок, в основе которых лежат некие искусственно придуманные (как говорят, «спекулятивные», то есть «умозрительные») предположения и постулаты, не проверенные и не подтверждённые экспериментально, строят «теорию» с претензией на новое слово в науке. И сталкиваясь с критикой профессионалов, которые убедительно доказывают несостоятельность этих построений, они начинают обвинять учёных в консерватизме, ретроградстве или даже в «мафиозности». Однако настоящим учёным присущ строгий, критический подход к результатам и выводам, и прежде всего к своим собственным. Благодаря этому каждый шаг вперёд в науке сопровождается созданием достаточно прочного фундамента для дальнейшего продвижения по пути познания.
                        Великие учёные неоднократно отмечали, что верными показателями истинности теории служат её красота и логическая стройность. Под этими понятиями подразумевают, в частности, и то, насколько данная теория «вписывается» в существующие представления, согласуется с известным набором проверенных фактов и их сложившейся трактовкой. Это, однако, вовсе не значит, что в новой теории не должно быть неожиданных выводов или предсказаний. Как правило, всё обстоит как раз наоборот. Но если речь идёт о серьёзном вкладе в науку, то автор работы обязательно должен чётко проанализировать, как новый взгляд на проблему или новое объяснение наблюдаемых явлений соотносятся со всей существующей научной картиной мира. И если возникает противоречие между ними, исследователь должен честно заявить об этом, чтобы спокойно и непредвзято разобраться, нет ли ошибок в новых построениях, не противоречат ли они твёрдо установленным фактам, соотношениям и закономерностям. И только когда всестороннее изучение проблемы различными независимыми специалистами-профессионалами приводит к выводу об обоснованности и непротиворечивости новой концепции, можно всерьёз говорить о её праве на существование. Но даже в этом случае нельзя быть полностью уверенным, что именно она выражает истину.
                        Хорошей иллюстрацией к этому утверждению служит ситуация с Общей теорией относительности (ОТО). Со времени её создания А. Эйнштейном в 1916 году появилось множество других теорий пространства, времени и тяготения, которые отвечают критериям, упомянутым выше. Однако до последнего времени не появилось ни одного чётко установленного наблюдательного факта, который бы противоречил выводам и предсказаниям ОТО. Наоборот, все наблюдения и эксперименты её подтверждают или, во всяком случае, не противоречат ей. Отказываться от ОТО и заменять её какой-либо другой теорией пока нет оснований.
                        Что же касается современных теорий, использующих сложный математический аппарат, то всегда можно (конечно, при наличии соответствующей квалификации) проанализировать систему их исходных постулатов и её соответствие твердо установленным фактам, проверить логику построений и выводов, корректность математических преобразований. Настоящая научная теория всегда позволяет сделать оценки, которые можно измерить в наблюдениях или эксперименте, проверив справедливость теоретических выкладок. Другое дело, что такая проверка может оказаться чрезвычайно сложным мероприятием, требующим либо очень длительного времени и больших затрат, либо совершенно новой техники. Особенно сложна в этом отношении ситуация в астрономии, в частности в космологии, где речь идёт об экстремальных состояниях материи, нередко имевших место миллиарды лет назад. Поэтому во многих случаях экспериментальная проверка выводов и предсказаний различных космологических теорий остаётся делом неблизкого будущего. Тем не менее есть прекрасный пример того, как, казалось бы, весьма отвлечённая теория получила убедительнейшее подтверждение в астрофизических наблюдениях. Это история открытия так называемого реликтового излучения.
                        В 1930-х — 1940-х годах ряд астрофизиков, прежде всего наш соотечественник Г. Гамов, разработали «теорию горячей Вселенной», согласно которой от первоначальной эпохи эволюции расширяющейся Вселенной должно было остаться радиоизлучение, однородно заполняющее всё пространство современной наблюдаемой Вселенной. Это предсказание было практически забыто, и вспомнили о нём только в 1960-х годах, когда американские радиофизики случайно обнаружили присутствие радиоизлучения с предсказанными теорией характеристиками. Его интенсивность оказалась с весьма высокой точностью одинаковой во всех направлениях. При достигнутой позже более высокой точности измерений обнаружились её неоднородности, однако принципиально это описываемую картину почти не меняет (см. «Наука и жизнь» № 12, 1993 г.; № 5, 1994 г.; № 11, 2006 г.; № 6, 2009 г.). Обнаруженное излучение не могло случайно оказаться именно таким, как предсказывала «теория горячей Вселенной».
                        Здесь неоднократно упоминались наблюдения и эксперименты. Но сама постановка таких наблюдений и экспериментов, которые позволяют разобраться в том, какова в действительности природа тех либо иных явлений или процессов, выяснить, какая точка зрения или теория ближе к истине, представляет собой весьма и весьма непростую задачу. И в физике, и в астрономии довольно часто возникает, казалось бы, странный вопрос: что на самом деле измеряют при наблюдениях или в эксперименте, отражают ли результаты измерений значения и поведение именно тех величин, которые интересуют исследователей? Тут мы неизбежно сталкиваемся с проблемой взаимодействия теории и эксперимента. Эти две стороны научных исследований крепко связаны между собой. Скажем, трактовка результатов наблюдений так или иначе зависит от теоретических воззрений, которых придерживается исследователь. В истории науки неоднократно возникали ситуации, когда одинаковые результаты одних и тех же наблюдений (измерений) разные исследователи трактуют по-разному, поскольку их теоретические представления различны. Однако рано или поздно среди научного сообщества утверждалась единая концепция, справедливость которой доказывали убедительные эксперименты и логика.
                        Нередко измерения одной и той же величины разными группами исследователей дают разные результаты. В таких случаях необходимо разобраться, нет ли грубых ошибок в методике экспериментов, каковы погрешности измерений, возможны ли изменения характеристик изучаемого объекта, связанные с его природой, и т.д.
                        Конечно, в принципе возможны ситуации, когда наблюдения оказываются уникальными, поскольку наблюдатель столкнулся с очень редким природным явлением, и возможность повторить эти наблюдения в обозримом будущем практически отсутствует. Но и в подобных случаях легко увидеть разницу между серьёзным исследователем и человеком, занимающимся околонаучными спекуляциями. Настоящий учёный постарается уточнить все обстоятельства, при которых проведено наблюдение, разобраться в том, не могли ли привести к неожиданному результату какие-либо помехи или дефекты регистрирующей аппаратуры, не было ли увиденное следствием субъективного восприятия известных явлений. Он не будет спешить с сенсационными заявлениями об «открытии» и тут же строить фантастические гипотезы для объяснения наблюдавшегося явления.
                        Всё это имеет прямое отношение, прежде всего, к многочисленным сообщениям о наблюдениях НЛО. Да, никто всерьёз не отрицает, что в атмосфере порой наблюдаются удивительные, труднообъяснимые явления. (Правда, в подавляющем большинстве случаев не удаётся получить убедительные независимые подтверждения подобных сообщений.) Никто не отрицает и того, что в принципе возможно существование внеземной высокоразвитой разумной жизни, которая способна заняться изучением нашей планеты и имеет для этого мощные технические средства. Однако сегодня нет никаких достоверных научных данных, позволяющих всерьёз говорить о признаках существования внеземной разумной жизни. И это при том, что для её поисков неоднократно проводили специальные длительные радиоастрономические и астрофизические наблюдения, проблему подробнейшим образом изучали ведущие специалисты мира и неоднократно обсуждали на международных симпозиумах. Выдающийся наш астрофизик академик И. С. Шкловский много занимался этим вопросом и долго считал возможным обнаружить внеземную высокоразвитую цивилизацию. Но в конце жизни он пришёл к выводу, что земная разумная жизнь, быть может, очень редкое или даже уникальное явление и не исключено, что мы вообще одиноки во Вселенной. Безусловно, эту точку зрения нельзя считать истиной в последней инстанции, она может быть оспорена или опровергнута в дальнейшем, но для такого вывода у И. С. Шкловского были очень веские основания. Дело в том, что проведённый многими авторитетными учёными глубокий и комплексный анализ этой проблемы показывает, что уже на современном уровне развития науки и техники человечество с большой вероятностью должно было столкнуться с «космическими чудесами», то есть с физическими явлениями во Вселенной, имеющими чётко выраженное искусственное происхождение. Однако современные знания о фундаментальных законах природы и протекающих в соответствии с ними процессах в космосе позволяют с высокой степенью уверенности говорить, что регистрируемые излучения имеют исключительно естественное происхождение.
                        Любому здравомыслящему человеку покажется по меньшей мере странным, что «летающие тарелки» видят все желающие, но только не наблюдатели-профессионалы. Налицо явное противоречие между тем, что сегодня известно науке, и информацией, постоянно появляющейся в газетах, журналах и на телеэкранах. Это должно по крайней мере заставить задуматься всех, кто безоговорочно верит сообщениям о многократных посещениях Земли «космическими пришельцами».
                        Есть прекрасный пример того, насколько отношение астрономов к проблеме обнаружения внеземных цивилизаций отличается от позиций так называемых уфологов, пишущих и вещающих на подобные темы журналистов.
                        В 1967 году группа английских радиоастрономов совершила одно из крупнейших научных открытий XX века — обнаружила космические радиоисточники, излучающие строго периодические последовательности очень коротких импульсов. Эти источники впоследствии были названы пульсарами. Поскольку ранее никто ничего подобного не наблюдал, а проблема внеземных цивилизаций уже давно активно обсуждалась, у астрономов сразу же возникла мысль, что они обнаружили сигналы, посылаемые «братьями по разуму». Это неудивительно, поскольку тогда трудно было предположить, что в природе возможны естественные процессы, обеспечивающие столь малую длительность и такую строгую периодичность импульсов излучения, — она выдерживалась с точностью до ничтожных долей секунды!
                        Так вот, это был чуть ли не единственный случай в истории науки нашего времени (если не считать работ, имеющих оборонное значение), когда исследователи своё действительно сенсационное открытие несколько месяцев держали в строжайшем секрете! Те, кто знаком с миром современной науки, хорошо знают, насколько острым бывает соперничество между учёными за право называться первооткрывателями. Авторы работы, содержащей открытие или новый и важный результат, всегда стремятся как можно быстрее её опубликовать и не допустить, чтобы кто-то их опередил. А в случае с открытием пульсаров его авторы длительное время сознательно не сообщали об обнаруженном ими явлении. Спрашивается, почему? Да потому, что учёные считали себя обязанными самым внимательным образом разобраться, насколько обоснованно их предположение о внеземной цивилизации как источнике наблюдаемых сигналов. Они понимали, какие серьёзные последствия для науки и вообще для человечества может иметь обнаружение внеземных цивилизаций. И поэтому полагали необходимым, прежде чем заявлять об открытии, убедиться, что наблюдаемые импульсы излучения не могут быть вызваны никакими другими причинами, кроме сознательных действий внеземного разума. Тщательное изучение фенóмена привело к действительно крупнейшему открытию — был найден естественный процесс: у поверхности быстро вращающихся компактных объектов, нейтронных звёзд, при определённых условиях происходит генерация узконаправленных пучков излучения. Такой пучок, как луч прожектора, периодически попадает к наблюдателю. Таким образом, надежда на встречу с «братьями по разуму» в очередной раз не оправдалась (что, конечно, с определённой точки зрения, было огорчительно), но зато был сделан очень важный шаг в познании Природы. Нетрудно представить, какой шум поднялся бы в средствах массовой информации, если бы явление пульсаров обнаружили сегодня и первооткрыватели тут же неосторожно сообщили о возможном искусственном происхождении сигналов!
                        У журналистов в подобных случаях нередко наблюдается отсутствие профессионализма. Истинный профессионал должен предоставлять слово серьёзным учёным, настоящим специалистам, а свои собственные комментарии свести к минимуму.
                        Кое-кто из журналистов в ответ на нападки говорит, что «ортодоксальная», то есть официально признанная, наука слишком консервативна, не даёт пробиться новым, свежим идеям, в которых, возможно, как раз и содержится истина. И что вообще у нас плюрализм и свобода слова, позволяющие высказывать любые мнения. Звучит вроде бы убедительно, но по сути это просто демагогия. На самом же деле необходимо учить людей мыслить самостоятельно и делать свободный и осознанный выбор. А для этого, как минимум, нужно знакомить их с основными принципами научного, рационального подхода к действительности, с реальными результатами научных исследований и существующей научной картиной окружающего мира.
                        Наука — захватывающе интересное дело, в котором есть и красота, и взлёты человеческого духа, и свет истины. Только эта истина, как правило, не приходит сама по себе, как озарение, а добывается тяжёлым и упорным трудом. Зато и цена её очень высока. Наука — одна из тех замечательных сфер человеческой деятельности, где наиболее ярко проявляется творческий потенциал отдельных людей и всего человечества. Практически любой человек, посвятивший себя науке и честно служивший ей, может быть уверен: он свою жизнь прожил не зря.
                        Евгений Трунковский, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П.К.Штернберга (МГУ). http://nauka.izvestia.ru/science/article104033.html

                        Comment


                        • Re: интересные статейки..

                          Физиологи второй век пытаются узнать, чем вызывается у человека ощущение голода. Понятно, что отсутствием пищи, но что конкретно происходит в организме, когда мы чувствуем, что пора бы перекусить?
                          Сначала думали, что сигналит об этом пустота, образовавшаяся в желудке. Один физиолог, проверяя эту гипотезу, проглотил натощак шланг с надувным резиновым шариком на конце, а ассистент надул его. Действительно, это приглушило аппетит, но коллеги возразили: некоторым больным приходится вообще удалять желудок, но это не приводит к полной потере чувства голода.
                          Долгое время держалась теория, согласно которой о том, что пора поесть, сигнализирует падение уровня глюкозы в крови. Центр голода, находящийся в гипоталамусе, замечает это падение и посылает сигнал искать пищу. Но это простое объяснение устроило не всех специалистов, есть факты, ему противоречащие.
                          В 1999 году японские ученые под руководством Кенджи Кангавы из Национального центра сердечно-сосудистых исследований в Осаке, исследуя совсем другой вопрос, обнаружили новое биологически активное соединение, отвечающее за чувство голода.
                          Задачей ученых было выяснить, как регулируется в организме выработка гормона роста. Название не отражает всей широты его функций: он необходим для развития, регенерации тканей, роста мышечной массы, поддержания прочности костей и для многих других биологических процессов. Хотя основную часть своей работы гормон роста выполняет в период внутриутробного развития и в детстве, в последнее время обнаружилось, что он еще и замедляет старение.
                          Хотя гормон роста сейчас умеют получать генно-инженерным способом, ученые искали медикамент, который усиливал бы его секрецию в самом организме. В ходе поисков обнаружилось, что такие стимулирующие средства действуют на клетки гипофиза, где вырабатывается гормон роста, не сами по себе, а через особый белок с короткой молекулой (пептид), состоящей из 28 аминокислот. Когда этот пептид вводили лабораторным мышам, у них усиливалась выработка гормона роста.
                          Японцы назвали новое соединение грелином. Это сокращение от английских слов "высвобождение гормона роста", а вдобавок в языке хинди корень ghre означает рост (один из сотрудников японской лаборатории был индусом). Оказалось, что, хотя грелин действует на гипофиз, находящийся в мозгу, вырабатывается он в желудке, а в мозг попадает через кровь.
                          Попробовали ввести в кровь человеку, которому не хватало гормона роста, дополнительную дозу грелина. Действительно, в результате увеличилась выработка гормона роста.
                          Но уже в 2000 году американские фармакологи обнаружили, что лабораторные мыши, которым вводили грелин, стали быстро прибавлять в весе. А дальнейшие наблюдения над пациентами, нуждавшимися в стимуляции выработки гормона роста, показали, что около 80 процентов лечившихся грелином жаловались на значительное увеличение аппетита.
                          В университете Вашингтона (Сиэтл, США) измеряли содержание грелина в крови 10 здоровых людей на протяжении суток. Перед каждой едой (а есть испытуемым разрешили не по режиму, а по желанию) уровень грелина поднимался на 78 процентов, а после еды резко падал. Любопытно, что ночью концентрация этого пептида в крови возрастает - естественно, во сне мы не едим. Но, видимо, одновременно ночью возрастает порог чувствительности к грелину.
                          Еще более убедительное доказательство роли грелина дали опыты, проведенные в Англии. Целый день, начиная с утра, физиологи вливали девяти здоровым добровольцам раствор с грелином или простой физиологический раствор (воду с солью). Через 2 часа после начала опыта всем дали завтрак - по одинаковой порции овсянки, как положено в Англии. А через два часа после завтрака всем предложили "шведский стол" - берите сколько хотите. Оказалось, те, кто получал грелин, ели в среднем на 30 процентов больше, чем получавшие только солевой раствор.
                          За три года, прошедшие с открытия этого первого природного соединения, циркулирующего в крови и отвечающего за чувство голода, его исследованиям посвящено уже более сотни опубликованных статей. Выяснились неожиданные детали. Например, вопреки ожиданиям оказалось, что у больных нервной анорексией (психическое заболевание, при котором больной отказывается принимать пищу) грелина в крови больше, чем у здоровых людей. Видимо, организм кричит, что ему необходима пища, но мозг больного этого не слышит. Напротив, у больных ожирением средний уровень грелина в крови понижен по сравнению с нормальными людьми. То ли они более чувствительны к гормону голода, то ли причина их ожирения не в повышенном аппетите, а в чем-то другом, скорее всего - в нарушении обмена веществ. Чувствуя перебор, желудок толстяка уменьшает выработку грелина, но это не помогает.
                          Оба эти факта показывают, что надежды фармакологов с помощью грелина лечить нарушения аппетита если и оправдаются, то не очень скоро.
                          Обнаружилось, что грелин влияет еще и на кровяное давление, уровень сахара в крови, обмен инсулина, эффективность работы сердца и многие другие физиологические показатели. Возможно, этот сигнал голода готовит организм к более активным поискам пищи. Чтобы полнее выявить многообразную роль грелина в организме, ученые сейчас стараются вывести породу лабораторных мышей, генетически неспособных вырабатывать этот пептид. ГОРМОН ГОЛОДА | №4, 2002 год | Журнал "Наука и жизнь"

                          Comment


                          • Re: интересные статейки..

                            О природе агрессии сказано немало. Одна из основополагающих монографий на эту тему написана знаменитым этологом Конрадом Лоренцом и вышла в русском переводе под примечательным названием «Агрессия — так называемое зло». Параллельно с ростом интереса к агрессии некоторые ученые (в частности, один из основоположников этологии Нико Тинберген, получивший вместе с Лоренцом Нобелевскую премию) еще полвека назад пришли к выводу о необходимости использовать этологические подходы для изучения причин не только вражды, но и мира у животных и человека. В то время в этологии не было описания мира — того, что мы сейчас называем феноменом примирения. Мир представлялся как отсутствие агрессии. По словам Тинбергена, этологам предстояло написать книгу о мире (подобную той, что уже была написана о войне), в которой были бы представлены естественные механизмы мира и их эволюционная составляющая.
                            Около 30 лет назад начались систематические исследования, которые позволяли подойти с научной точки зрения к феномену примирения и миролюбия. В качестве объекта были выбраны приматы. Исследования вели как в неволе, так и в естественной среде обитания. Их инициатором стал голландский приматолог Франц де Ваал (ныне работающий в США), один из крупнейших в мире специалистов по проблемам мира у приматов и человека. Он предложил рассматривать миролюбие как естественное поведение у социальных видов животных наравне с агрессией. Этот тезис в последние годы неоднократно получал подтверждение. Сегодня уже можно смело говорить, что не только агрессия, но и миролюбие имеет под собой биологические основы.
                            Позже выяснилось, что этологические подходы, использованные де Ваалом с коллегами для изучения миролюбия у приматов, пригодны и для анализа поведения человека (особенно детей в коллективах). Но поскольку человечество представлено разными, заметно отличающимися культурами, чтобы показать универсальную природу механизмов примирения, понадобились широкомасштабные кросс-культурные исследования по единой программе, позволяющие вычленить в поведении общечеловеческие свойства и одновременно оценить культурную специфику моделей примирения. Этим проектом мы и занялись в 1990-е годы вместе с коллегами из Германии, Италии, США, Швеции, Японии. По итогам его выполнения ныне можно говорить о формировании «науки о мире» — нового научного направления, которое стремительно развивается силами антропологов, генетиков, физиологов, этологов.

                            Мир как преодоление конфликтов

                            В семантике английского языка мир — это отсутствие враждебности, иными словами, смысл понятия основан на отрицании, т. е. по сути негативен. Для китайца же мир — это гармония и равновесие, т. е. понятие скорее позитивное. А вот дети из разных стран мира оценивают мир сходным образом. Для них мир — это прежде всего хорошие отношения со сверстниками.
                            Мне хотелось бы подробнее осветить механизмы контроля социальной напряженности. Я полагаю, они во многом сходны у приматов и человека. Чтобы проиллюстрировать этот тезис, рассмотрим структуру примирения у детей и обезьян. А затем остановимся на базовых способах регуляции конфликтов у человека, которые, с моей точки зрения, имеют универсальные основы.
                            Сегодня ни у одного серьезного исследователя нет сомнений, что наши предки, как и большинство современных приматов, вели групповой образ жизни. То, что они были общественными животными, и послужило главной предпосылкой к развитию человека как существа интеллектуального (в первую очередь речь о социальном, «макиавеллиевском» интеллекте). Групповой образ жизни связан прежде всего с необходимостью постоянно преодолевать социальные конфликты. Если мы живем в социуме, то постоянно контактируем друг с другом. Социум таит в себе не только положительные составляющие, но и немало негативного. Однако именно общественный образ жизни, похоже, и стал одним из ведущих факторов успешного выживания и распространения человека по планете.

                            Как менялось понимание агрессии

                            Естественно предположить, что в ходе эволюции человека эволюционировали и природные механизмы регуляции социальной напряженности (как мы увидим, универсальные), иными словами, отрабатывались законы и нормы поведения, в соответствии с которыми разрешались конфликтные ситуации.
                            В истории изучения агрессии был период, когда классические этологи настаивали на инстинктивной природе агрессии и на том, что возникает она под действием внутреннего побуждения, так что ее невозможно полностью устранить в человеческом обществе. По этому поводу с этологами постоянно дискутировали и психологи, и антропологи (последних у нас прежде считали этнографами, а ныне называют социальными антропологами). Они настаивали на том, что агрессия — феномен социальный и постигается при обучении, что некоторые общества могут существовать без агрессии (примеры — бушмены, тасадеи, хадза).( Об обычаях некоторых из этих племен см., например: Бутовская М.Л., Бутовский Р.О. Жизнь в африканском буше/ Экология и жизнь, 2010, № 3, с. 86-91; Современные охотники-собиратели/ Экология и жизнь, 2010, № 5, с. 72-77. — Прим. ред.) Ныне же большинство специалистов полагают, что для проявления агрессии важны как генетические факторы, так и условия воспитания.
                            Существование особых механизмов регуляции конфликтов у приматов, ведущих общественный образ жизни, предположил в 1970-х годах все тот же де Ваал, изучавший колонию шимпанзе в Арнемском зоопарке (Нидерланды). Как известно, шимпанзе — наши ближайшие родственники (98,5% генов у нас общие). У шимпанзе — сложная социальная структура. Исследователей, например, немало удивило, что после стычек бывшие противники не избегали друг друга, как это следовало бы из теории Лоренца, а наоборот, активно стремились к контактам друг с другом. Это противоречило устоявшимся представлениям об агрессии и требовало объяснения. И тут идея об эволюционных основах примирения нашла свое место. Де Ваал с коллегами показали, что восстановление добрых отношений между бывшими противниками снижает стресс у обеих сторон. Позже даже возникло предположение о том, что и человеческая речь возникла как производное от таких контактов в силу усложнения социальной структуры и необходимости одновременно поддерживать дружественные контакты со многими индивидами. Этологам стало ясно, что между агрессией и дружественными контактами после нее есть связь.
                            Здесь нужно подчеркнуть различие между единичным социальным контактом и долгосрочными отношениями. Если социальные существа поддерживают стабильный многолетний контакт, понятно, что они важны друг для друга и для выживания каждой особи. Поэтому в 1990-х годах была предложена новая модель отношений. Агрессию стали рассматривать как следствие конфликта интересов особи, пары или группы, иными словами, индивидуальная модель агрессии уступила место социальной, объяснившей социальные корни конфликтного поведения. Она рассматривает социальных партнеров как своеобразный товар, обладающий разной ценностью, и позволяет делать некоторые предсказания о том, как будут разворачиваться события при конфликте и после него.
                            Ныне уже ясно, что вероятность агрессии повышается с ростом качества ресурсов и возможностей для конкуренции, с одной стороны, и ростом шансов на примирение после конфликта — с другой. Последнее обстоятельство долгое время не учитывалось специалистами за пределами этологического направления. Собственно, прежде одни исследователи изучали феномен агрессии, а другие — дружелюбия. Вместе их не анализировали до работ де Ваала с коллегами. И лишь с недавних пор феномены социального поведения стали рассматривать в комплексе. Такой подход оказался не просто плодотворным, он открыл исследователям глаза на многие до этого непонятные противоречия социальности. Изучив поведение приматов, этологи пришли к заключению о несостоятельности взглядов на агрессию как на нечто независимое, несовместимое с другими аспектами социальной жизни.

                            Социальная модель агрессии, или Агрессия как способ разрешения конфликтов

                            Исходя из модели отношений, агрессия может рассматриваться как один из вариантов разрешения конфликта. Ниже описана схема для пары индивидуумов, но она работает и в более сложных случаях, скажем, для трех особей или двух групп особей.
                            Итак, конфликт интересов между двумя особями может вызвать несколько вариантов поведенческих ответов. Во-первых, особи могут толерантно относиться друг к другу и делать вид, что ничего не происходит. При этом внутреннее раздражение будет накапливаться и может вылиться в прямую агрессию в дальнейшем или в агрессию на третью особь. Другой вариант — участники конфликта стремятся избегать друг друга. Тогда их контакты прерываются или лимитируются, что плохо сказывается не только на их отношениях, но и на стабильности группы в целом. Третий вариант — перерастание конфликта в агрессию, причем вопреки представлениям Лоренца агрессия может быть не таким уж большим злом. В момент агрессии индивиды начинают осознавать значимость партнера — кратковременная выгода от полной и безоговорочной победы при взвешенной оценке может с лихвой перекрываться выгодами от будущего долговременного сотрудничества с потенциальным соперником. Тогда при наличии совместных интересов (а такие интересы у членов одной группы обычно находятся) им не остается ничего иного, как примириться и найти пути к согласию. После этого отношения восстанавливаются, а подчас становятся даже более теплыми, чем до агрессии.
                            Исследования близкородственных видов выявили, казалось бы, парадоксальную закономерность: чем лучше развиты механизмы примирения, тем меньше особи беспокоятся о том, что может возникнуть ссора. Исходно мы с коллегами полагали, что чем больше такие механизмы развиты, тем меньше будет ссор. На деле же все оказалось точно наоборот: когда механизмы примирения развиты, животные знают, что смогут помириться. Вот лишь пара примеров. Некоторые виды макак демонстрируют особые элементы поведения, применяемые только для примирения и, как правило, не используемые в других ситуациях. Так, бурые макаки (их мы много лет изучали в Сухумском питомнике и его Тамышском филиале), стремясь к примирению, обхватывают партнера и покусывают его руки. А бонобо (карликовые шимпанзе) для примирения могут использовать трения гениталий и мастурбацию — изначально элементы сексуального поведения, впоследствии ритуализованные и утратившие исходный смысл.
                            Агрессия может рассматриваться и как инструмент торга. В этом смысле модель отношений предполагает, что агрессия служит неким интегральным показателем устоявшихся социальных отношений. Скажем, конфликт «мать — ребенок» при отлучении от груди встречается почти в каждой семье. Но из этого, конечно же, не следует, что мать перестает любить ребенка, а ребенок — мать.
                            Эта же модель объясняет, почему агрессия порой переходит в открытое насилие. Это происходит, как правило, в тех случаях, когда общие интересы отсутствуют, не найдены или лидеры групп специально пытаются их завуалировать и дегуманизировать врага. Такие ситуации типичны для ряда традиционных, доиндустриальных обществ, чьи лидеры намеренно делают все, чтобы врагов воспринимали не как людей, а как животных, чтобы нормы поведения и морали на них не распространялись.

                            Опыт общения помогает избегать конфликтов

                            Но отчего возникают конфликты и в тех сообществах, где отношения могут быть и теплыми, и тесными, и корпоративными? Да потому что те, кто любит друг друга и дружит друг с другом, общаются гораздо чаще, так что у них попросту чаще возникают поводы для конфликтов. Вроде бы налицо парадокс: любящие друг друга индивиды обречены на частые конфликты. В то же время в ходе эволюции выработаны механизмы, позволяющие восстанавливать отношения после конфликтов. Эти механизмы дают основание рассчитывать на высокую способность к примирению, к примеру, у родственников и друзей. Причем эти выводы относятся не только к человеку, но и к некоторым другим представителям отряда приматов. Социальная модель отношений объединяет конкуренцию и кооперацию в рамках общей системы социальных отношений и трактует способность к восстановлению отношений после конфликтов как надежный индикатор качества отношений в паре. Иными словами, если пара устойчива, периодические конфликты только укрепляют отношения.
                            Кроме того, в этой модели удалось выявить, что причины конфликта не ограничиваются агрессией на почве страха, а затрагивают гораздо более сложные процессы. Если говорить об эмоциональных основах разрешения конфликтов, мы чувствуем тревогу, стресс, думая о возможном нарушении ценных для нас отношений, жизненно важных связей. У обезьян индикатором такой тревоги может служить, например, более частое почесывание, наблюдаемое у участников конфликта, причем чаще начинает почесываться не только жертва, но и агрессор, нередко встревоженный даже больше. Чем выше уровень такой тревожности, тем ценнее отношения в паре. А раз они ценны, то оба участника конфликта могут выступать инициаторами примирения.
                            В рамках этой модели, как выяснилось, можно даже предсказать вероятности примирения по инициативе как жертвы, так и агрессора. Агрессор чаще становится инициатором примирения у видов с жестким доминированием и ярко выраженной иерархией, а жертва — у видов с эгалитарными (толерантными) отношениями. Так, у тонкинских макак с низким уровнем агрессии отношения после конфликта чаще восстанавливаются по инициативе жертвы, но у павианов-гамадрилов — одного из видов с гаремной структурой и жесткой иерархией инициатива, как правило, принадлежит доминанту — подчиненный просто боится к нему подойти. А вот шимпанзе, бонобо и человеческие дети характеризуются довольно толерантными внутригрупповыми отношениями (ближе к эгалитарным), но примирение у них, как ни странно, обычно инициирует агрессор. Оказывается, в таких достаточно развитых сообществах в силу вступает новый важнейший фактор — незаурядные когнитивные способности. Чем они выше, тем сильнее чувство эмпатии (способности к сопереживанию) и вины за содеянное. Так что инициатива к примирению со стороны агрессора отражает и эмпатию, и своего рода раскаяние.

                            «Детская» специфика

                            Не секрет, что агрессия довольно типична в детских коллективах. Но на самом деле бытующие в обиходе представления о статусе агрессивных детей в них ошибочны. Этологи убеждены, что агрессивные дети, как правило, занимают невысокий статус в группе. Напротив, дети, которых можно назвать социально успешными, — это обычно «социально компетентные манипуляторы». Они легко предотвращают агрессию, легко мирятся с недавним оппонентом, вмешиваются в конфликты других, иными словами, поддерживают равновесие в коллективе, умело комбинируя стратегии принуждения и кооперации. Ведь именно в детском возрасте мы учимся восстанавливать социальные связи и справляться с конфликтными ситуациями. Труднее всего это дается детям из однодетных семей — они не могут приобрести опыт разрешения конфликтов со сверстниками в семье. Сегодня в городских семьях родители часто ограничивают контакты детей со сверстниками, особенно в первые годы жизни. Все больше детей растут, не зная, что такое детский сад или ясли. Да и во дворе они играют в основном под присмотром родителей и лишены личной инициативы. Дети все больше времени проводят за компьютерами, заменяя этим общение, в результате в социальном смысле оказываются недоразвитыми.
                            Что же касается приматов, то, как нам удалось установить по результатам исследований, проведенных в Калмыкии, Италии, США и Швеции, примирение (и даже не просто примирение, а своего рода объединение, союз) бывших противников происходит по определенной схеме и обычно в первые две минуты после окончания ссоры — намного быстрее, чем считалось раньше. Похоже, этот отрезок времени имеет какие-то эволюционные корни. Были выдвинуты два предположения о смысле такого постконфликтного объединения: во-первых — подтверждение завершения конфликта, во-вторых — восстановление отношений, когда оппоненты в этом заинтересованы. Наши результаты подтверждают правомерность обоих. Просто надо рассматривать процесс примирения как двухфазный. Первая фаза — демонстрация неагрессивных намерений (вербально — просто извинения), вторая — интенсивные дружеские действия, при которых дети (человечьи или обезьяньи) отчетливо демонстрируют, что хотят укрепить свои социальные отношения, восстанавливают эти связи. Причем оказывается, дети сравнительно легко мирятся не только с друзьями, но и с теми сверстниками, с которыми до этого общались довольно редко. Это просто должны быть члены той же самой группы.
                            К 6—7 годам дети располагают вполне сформировавшимися представлениями о групповой идентичности и не скрывают своей заинтересованности в ее поддержании, сохранении группового единства и восстановлении нарушенных отношений. Этому способствуют два фактора: эмоциональный, основанный на привязанности, и рациональный, связанный с осознанием принадлежности к группе. Последний более значим при восстановлении отношений с теми, кто условно был отнесен нами к категории «не друзья». «Не друзья» — самое уязвимое звено в структуре группы, между ними нет привязанности. Как конфликты, так и дружеские контакты между «не друзьями» редки. И их взаимодействие определяет только рациональный фактор.
                            В отличие от групп приматов в детских коллективах инициатором примирения часто (по нашим данным, в 77% случаев) выступает агрессор. Это намного чаще, чем у бонобо, у которых в свою очередь примирение по инициативе агрессора отмечалось чаще, чем у других приматов. Как уже говорилось, причина здесь в том, что важную роль играет формирующаяся в сознании ребенка концепция вины. Поэтому в ход идут и извинения, и оправдания, и объяснение причин, а также действия, помогающие помириться. Это, например, готовность поделиться игрушкой (даже той, из-за которой произошел конфликт) или приглашение к игре, обещание подарка и т. д. В этой ситуации качество отношений значимо. Близкие друзья используют более интенсивные средства примирения, и оно у них более «энергозатратно». Они преподносят и обещают подарки, используют поцелуи и объятия, приглашают в гости. А не друзья используют более формальные способы: «мирилки», рукопожатия, просьбы и извинения.

                            Биохимия конфликта и примирения

                            Между доминированием и способностью к примирению, безусловно, есть связь. Как было установлено, мальчики с наиболее высоким статусом могут успешно конкурировать, но они же и самые успешные «примиренцы». Социальное манипулирование детей в этом возрасте вообще хорошо укладывается в политику «кнута и пряника». Статус сверстника напрямую связан со способностью и умением мириться. Ведь любой конфликт вызывает стресс. Так вот, у детей с высоким статусом содержание в крови гормонов стресса (в частности, кортизола), как правило, сравнительно низкое. А у тех, чей статус ниже, уровень кортизола, наоборот, выше. Если проследить за уровнем кортизола у мальчиков 7—15 лет, выясняется, что при любых социальных конфликтах с возрастом дети все больше подвержены стрессам. О многом может поведать и измерение уровня кортизола у жертвы на разных этапах конфликта. Оказывается, уже через 15 минут после примирения уровень кортизола снижается до нормы. А если примирения нет, он снижается гораздо медленнее, и его значение остается выше, чем в условиях контроля. Чем глубже конфликт и старше ребенок, тем эта разница больше.

                            Гендерные и возрастные различия

                            Немало интересного могут рассказать и различия в отношениях к конфликтам представителей разных полов. В частности, мы изучали особенности примирения в однополых парах, которое сравнивалось с примирением в разнополых парах. Оказалось, что изменения уровня кортизола у участников конфликта сопоставимы в обоих случаях.
                            Вероятность поддержки при конфликте зависела у детей от статуса и дружеских связей. Дети предпочитают поддерживать тех, с кем хотели бы дружить. Но это необязательно их «действующие» друзья. Они также готовы объединяться против тех, кто может оспаривать их положение в групповой иерархии (это более типично для мальчиков). Дети предпочитают поддерживать сверстников своего пола. Мальчики обычно принимают сторону специфика. У мальчиков поддержка может представляться тактикой социального манипулирования, ибо они более заинтересованы в достижении высокого иерархического статуса. А у девочек в поддержке больше просматривается эмпатия. Они в большей степени сочувствуют тем, на кого нападают. В парах то же самое. Конечно, имеет значение и вмешательство третьего лица. Дети принимают сторону одного из противников. Причем это может наблюдаться уже в 2—3 года, хотя, казалось бы, в таком возрасте еще не сформировались понятия, кого и как надо поддерживать. Однако наша модель отношений позволяет объяснить эту ситуацию.
                            Модель учитывает врожденный механизм защиты ценных для индивида отношений. Дети с самого раннего возраста поддерживают представителей своего пола, с которыми чаще всего играют. А с трех лет уже пытаются примирять других, используя для этого умиротворяющие жесты, мимику, слова, иногда и просто разнимая участников ссоры. Ученые пришли к выводу, что в этом возрасте уже существуют достаточно развитые когнитивные представления о стратегиях поведения в этой ситуации.
                            Социально-когнитивная модель, предложенная недавно (Томозелло), предполагает, что дети хотят и могут помогать другим в простых социальных ситуациях. Это присущее им качество. Причем в 2—3 года изменения в уровне когнитивного развития происходят весьма стремительно. В два года дети вмешиваются в конфликт реже, чем в три. А в дальнейшем разница увеличивается еще быстрее. Хотя те, кто вмешивается, сильно рискуют, ибо иногда агрессор и жертва объединяются против того, кто пытается их разнять. Но в некоторых культурах (например, у калмыков) тот, кто вмешивается, заметно повышает свой статус. «Мирители» в калмыцкой культуре — особенно уважаемые люди.

                            Конструктивное разрешение конфликтов у подростков

                            При сравнении «конфликтного поведения» мальчиков и девочек сразу бросается в глаза то, что уровень конструктивного разрешения конфликтных ситуаций у девочек выше, чем у мальчиков, во всех возрастах от 11 до 15 лет. А с 13 лет он еще резко растет. В 11—13 лет различие между мальчиками и девочками в этом смысле незначительно. Но у мальчиков с 13 лет происходит падение (они предпочитают не вмешиваться), а у девочек — постоянный рост, так что к 15 годам девочки заметно превосходят мальчиков.
                            Существуют дети с нормальным развитием и импульсивно-агрессивные. В чем проблема второй группы, которая, по оценкам специалистов, становится все многочисленнее? По подсчетам западных коллег, до 10% детей могут быть импульсивно-агрессивными (голландские ученые наблюдали за детьми 6—8 лет, а наши данные относились к детям 7—12 лет). Но совершенно неожиданно оказалось, что в обоих случаях по числу конфликтов агрессивные дети почти не отличаются от нормальных, зато разительно отличаются поведением при конфликтах. При эскалации конфликта они не могут остановиться, так что их агрессия безудержно нарастает. Такие дети не хотят идти на мировую. Даже если один из участников конфликта пытается инициировать примирение, второй, как правило, отвергает эти попытки.
                            Возникает вопрос, всегда ли из таких аномальных детей вырастают аномальные взрослые члены общества? Данные, полученные нами в наблюдениях за приматами, говорят, что не все так пессимистично. Просто с такими детьми надо больше работать, причем начинать надо как можно раньше. Их когнитивных способностей вполне достаточно, чтобы они могли научиться нормально вести себя в постконфликтных ситуациях. Часто они просто не знают, что и как надо делать. Психологи и антропологи уже давно объясняют, что даже самых агрессивных людей можно научить вести себя неагрессивно, и, похоже, это утверждение имеет под собой научную базу. Каждый конкретный индивид с некоторой вероятностью может вести себя в тех или иных конфликтных ситуациях с определенной степенью агрессивности. И те, у кого генетический фон в этом смысле не очень «благоприятен», должны быть объектами более пристального внимания и коррекции психологов на ранних стадиях воспитания. При таком влиянии они способны корректировать свое поведение и со временем становятся лояльными членами общества, никак не проявляя свою предрасположенность к агрессии (во всяком случае, не совершая противоправных действий).

                            «Борьба за мир»: традиции и культурные особенности

                            В разных культурах есть свои традиции восстановления отношений после конфликтов, поскольку нет такого общества, в котором не было бы места агрессии и конфликтам. Существуют более и менее агрессивные общества. Так что и церемонии, направленные на восстановление социальных связей, встречаются повсеместно. В детских коллективах это могут быть стихи-«мирилки» («Мирись, мирись, мирись и больше не дерись»). Аналоги подобных заклинаний можно найти у охотников-собирателей и ранних земледельцев. Так, в литературе описаны особые песенные ритуалы замирения, до сих пор действующие на Новой Гвинее. Две враждующие группы выстраиваются друг перед другом, и группа, признавшая себя виновником конфликта, нараспев читает стихи, в которых говорится, что они больше не будут так себя вести. А вторая группа повторяет за ними эти слова. После этого они считают отношения урегулированными и для закрепления примирения проводят праздничную церемонию и совместную трапезу. Так что можно говорить, что ритуалы примирения современных детей и ранних земледельцев содержат много общего.
                            В отношениях к конфликтам роли мужчин и женщин сильно разнятся — мужчины чаще ссорятся, а женщины чаще выступают в роли миротворцев. Например, у некоторых кавказских народов до сих пор соблюдается традиционный ритуал замирения, когда женщина (обычно мать), может остановить дерущихся мужчин, бросив между ними платок со своей головы. И они обязаны остановиться.
                            Какие ритуалы примирения сохранились в традиционных обществах? Их немало: обмен подарками, выплата различных реституций, обмен пищей и распитие напитков (в том числе спиртных), физические контакты (рукопожатие, поцелуи), умиротворяющие жесты (поклоны, глаза, опущенные долу, пока обиженная сторона не простит, простирание ниц и т. д.), выражение извинений (это могут быть разные словесные декламации, в том числе и стихи). В замирении важную роль может играть и третья сторона, особенно когда сами конфликтующие стороны помириться не могут. Тогда в действие вступают родственники или наиболее уважаемые члены группы, которые идут к пострадавшему и просят о мире.

                            Выводы

                            Сегодня уже можно с уверенностью утверждать, что человек и другие приматы располагают врожденными эволюционно развитыми механизмами урегулирования конфликтов; такие механизмы примирения более разнообразны у видов со сложной социальной организацией. Способность к примирению выше у видов с терпимыми отношениями доминирования. Когнитивные способности участников конфликтов имеют большое значение в примирении. Наряду с защитниками с обеих сторон важную роль приобретают миротворцы и утешители. Они встречаются и у шимпанзе, и у бонобо, а у человека вмешательство третьих лиц вообще очень развито.
                            Уровень примирения может заметно меняться в разных группах одного вида в зависимости от социальных условий. Качественно новое явление у человека — примирения на межгрупповом уровне. Это эволюционно новая тенденция, связанная с потребностью в кооперации на надгрупповом уровне. Культура вносит новые элементы в примирения. Это могут быть символы и понятия. В процессе онтогенеза более древние биологические механизмы не отнимаются, не отрицаются, не исчезают, а просто дополняются новыми культурными компонентами.
                            Одним из наиболее важных результатов таких исследований стало и то, что ученые, наконец, пришли к заключению о том, что взаимопонимание возможно не только на внутривидовом уровне, чего хотелось бы искренне пожелать всему человечеству, но и на межвидовом. Ныне уже не вызывает сомнения, что приматы (да и не только они) способны понимать наши намерения и устанавливать с нами вполне дружеские отношения. Это вселяет надежду на то, что рано или поздно такими способностями овладеем и мы.

                            Comment


                            • Re: интересные статейки..

                              мух, развивавшихся в течение нескольких поколений на разных питательных средах, меняются брачные предпочтения: они начинают предпочитать партнеров, чьи предки жили на такой же среде. До сих пор было неясно, по каким признакам мухи отличают «своих» от «чужих». Оказалось, что ключевую роль в этом играют бактерии, развивающиеся в кишечнике мух при разной диете: мухи выбирают партнеров со сходной бактериальной флорой.
                              Избирательность при выборе брачного партнера играет важную роль в эволюции. Например, если у группы особей разовьется склонность к предпочтению «своих» при образовании брачных пар, такая группа получает шанс обособиться в отдельный вид (см: Видообразование — личное дело каждого, «Элементы», 15.02.2006; Стресс способствует близкородственным скрещиваниям, «Элементы», 19.03.2009). Самое интересное, что по крайней мере у некоторых животных такая склонность к предпочтению своих (положительная ассортативность при спаривании) может развиться чрезвычайно быстро — всего за несколько поколений жизни в необычных условиях (см. обзор экспериментов, в которых это было продемонстрировано).
                              Один из самых ярких экспериментов такого рода провела в конце 1980-х годов Диана Додд (Diane Dodd) из Йейльского университета (Dodd D. M. B., 1989. Reproductive isolation as a consequence of adaptive divergence in Drosophila pseudoobscura (PDF, 130 Кб) // Evolution. 43(6). P. 1308–1311). Додд взяла восемь линий мух Drosophila pdseudoobscura, происходящих от одной природной популяции, и поместила их в необычные, стрессовые условия: четыре линии были посажены на диету из мальтозы, четыре другие — на крахмал. Затем были проведены тесты на избирательность при спаривании. Оказалось, что у мух всего за один год (не более 2–3 десятков поколений) сформировалась ярко выраженная положительная ассортативность при выборе партнера: мальтозные мухи предпочитали спариваться с мальтозными, крахмальные — с крахмальными. Каким образом сформировались такие предпочтения, было неясно: ведь мухи не подвергались отбору на избирательность при спаривании, все 8 лабораторных линий жили в изоляции друг от друга. Избирательность сформировалась автоматически, как побочное следствие адаптации к разным средам.

                              Этот и другие подобные эксперименты поставили перед исследователями два основных вопроса:

                              1) Почему после адаптации к жизни в контрастных условиях мухи (и другие насекомые) начинают предпочитать «своих» в качестве брачных партнеров? Может быть, это своеобразная адаптация, позволяющая избежать «размывания» полезных комплексов аллелей, благодаря которым родители сумели выжить в стрессовых условиях?

                              2) Как, по каким признакам они отличают своих от чужих? Надо сказать, что в подобных экспериментах последнее поколение перед тестами на избирательность выращивают на одинаковой стандартной среде, так что они не могут различить друг друга просто по запаху корма (например, крахмала или мальтозы). Они различают своих и чужих по каким-то изменениям, которые произошли с самими животными в результате адаптации к новым условиям.

                              Естественно было предположить, что речь идет о генетических изменениях, произошедших под действием отбора. Это могло быть, например, изменение частот каких-то аллелей, снижение генетического полиморфизма и рост гомозиготности. Однако новые эксперименты, проведенные исследователями из Израиля и США, показали, что ключевую роль в данном случае играют не изменения генома самих мух, а преобразования микрофлоры бактерий-комменсалов — комплекса микроорганизмов, живущих на теле и в кишечнике насекомых.
                              Авторы повторили эксперимент Додд с небольшими изменениями. Они работали не с D. pseudoobscura, а с более классическим объектом — D. melanogaster. Исходную лабораторную линию разделили на две: одну выращивали на стандартном корме, основанном на кукурузной муке и патоке, другую — на крахмале, как в опытах Додд. По прошествии определенного числа поколений часть мух из каждой линии пересаживали на стандартную среду и ждали еще одно поколение, а затем проводили тесты на избирательность. Для этого четырех девственных самцов и самок (по одной паре из каждой популяции) сажали в пробирку и смотрели, кто с кем спарится. Мухам метили концы крыльев, чтобы можно было их различить; специальные контрольные тесты показали, что метки не влияют на результат.
                              Сначала авторы проверили избирательность мух после 11 поколений жизни на контрастных средах. Результат получился такой же, как у Додд: мухи продемонстрировали четкую положительную ассортативность. Из 38 спариваний в 29 случаях образовались пары «своих со своими» (гомогамные спаривания), и только 9 раз «крахмальные» мухи спарились с «паточными» (гетерогамные спаривания).
                              После этого весь эксперимент был повторен, но теперь избирательность проверяли в каждом поколении. Результаты оказались неожиданными. Можно было бы предположить, что положительная ассортативность развивается постепенно по мере адаптации мух к различным условиям. Ничего подобного не было обнаружено: уже после первого поколения наблюдалось четкое предпочтение «своих», и в дальнейшем оно оставалось примерно таким же, не увеличиваясь, но и не снижаясь, вплоть до 37-го поколения, когда эксперимент был прекращен. Всего было зарегистрировано 571 гомогамных и 329 гетерогамных спариваний. Ранее никто не наблюдал появление таких предпочтений всего за одно поколение.
                              Авторы провели контрольный эксперимент: две популяции мух выращивали в течение 27 поколений изолированно, но на одинаковой (паточной) среде. В этом случае никакой ассортативности не возникло: мухи одинаково охотно спаривались как со своими, так и с чужими. Значит, дело не в изолированном развитии популяций, а именно в разных условиях жизни. Такой же результат был получен и Дианой Додд: ее мальтозные мухи не делали различий между партнерами из «своей» линии и тремя другими мальтозными линиями; то же самое наблюдалось и в четырех крахмальных линиях.
                              После этого авторы еще раз повторили исходный эксперимент, помещая последнее поколение мух перед тестированием в пробирки со средой, содержащей антибиотик (тетрациклин, рифампицин, стрептомицин или все три препарата сразу). Оказалось, что эта процедура приводит к полному исчезновению избирательности. Теперь мухи спаривались с кем ни попадя, не делая никаких различий между своими и чужими (в общей сложности было зарегистрировано 267 гомогамных и 263 гетерогамных спаривания).
                              Этот результат уже позволял предположить, что мухи различают своих и чужих по микрофлоре, однако его можно было интерпретировать и иначе (может быть, сами антибиотики каким-то образом делают мух неразборчивыми). В следующем эксперименте мух, обработанных антибиотиком, повторно «заражали» той или иной микрофлорой. Из крахмальной и паточной сред, в которых жили мухи, выделили бактерий и заразили ими пробирки со стерильной паточной средой. В пробирки посадили «вылеченных» антибиотиками мух, и уже через одно поколение у них восстановилась положительная ассортативность. Мухи опять стали предпочитать «своих», то есть живших на среде с такой же микрофлорой (хотя сама среда на этот раз была одинаковая).
                              Авторы исследовали микрофлору крахмальных и паточных мух и выяснили, что она довольно разнообразна и включает десятки видов микробов. Главное различие состояло в том, что в микрофлоре крахмальных мух оказалось примерно в 10 раз больше бактерий рода Lactobacillus. У крахмальных мух обнаружилось в среднем примерно по 230 000 этих бактерий на муху, а у паточных — только по 26 000. Особенно бурно расплодились в крахмальных мухах микробы Lactobacillus plantarum. По-видимому, большинство этих бактерий живет в кишечнике мух, где они вырабатывают фермент амилазу, тем самым помогая своим хозяевам переваривать крахмал.
                              В ходе экспериментов каждое новое поколение мух пересаживали в стерильную среду. Поэтому бактерии могли туда попасть только вместе с мухами. Выяснилось, что бактерии L. plantarum в небольшом количестве живут в мухах из исходной, предковой популяции. Если мух выращивать на паточной среде, численность этих бактерий остается низкой. Однако переход на крахмальную диету приводит к бурному размножению бактерий L. plantarum. Дальнейшие эксперименты показали, что для того, чтобы возникла положительная ассортативность при выборе партнера, достаточно продержать крахмальных мух, вылеченных антибиотиком, в течение одного поколения на среде, зараженной только бактериями этого вида. Другие компоненты микрофлоры крахмальных мух такого радикального влияния на брачные предпочтения не оказывают.
                              Авторы также измерили количество различных углеводородных феромонов (см.: Феромоны не привлекают, а заставляют задуматься, «Элементы», 19.10.2009) на поверхности тела крахмальных и паточных мух до и после обработки антибиотиками. Оказалось, что по концентрации нескольких феромонов крахмальные и паточные мухи довольно резко отличаются друг от друга. Обработка антибиотиками, во-первых, снижает общее количество выделяемых феромонов, во-вторых, сглаживает различия между паточными и крахмальными мухами (правда, не полностью, а лишь отчасти). На основе этих результатов авторы предположили, что мушиная микрофлора может влиять на количество и состав выделяемых углеводородных феромонов. Впрочем, не исключено, что мухи могут непосредственно детектировать присутствие бактерий или продуктов их жизнедеятельности на теле партнера. Известно, что млекопитающие определяют зараженность сородичей теми или иными бактериями при помощи специальных «иммунологических» рецепторов вомероназального органа (Иммунная система помогает животным отличать больных сородичей от здоровых по запаху, «Элементы», 24.04.2009). Может быть, и у насекомых имеется аналогичная возможность. Им мог бы помочь в этом, например, полиморфный белок DSCAM, о котором рассказано в заметках Раскрыта тайна иммунной системы насекомых («Элементы», 27.06.2006) и Развитие нервной системы и иммунитета у насекомых контролируется одним и тем же белком («Элементы», 19.09.2007).
                              По мнению авторов, их открытие подкрепляет предложенную ими ранее «хологеномную теорию эволюции», согласно которой основной единицей отбора является не изолированный организм со своим персональным геномом, а «холобионт», или «сверхорганизм», то есть симбиотический комплекс, состоящий из животного-хозяина и всех его микроскопических сожителей (Zilber-Rosenberg I., Rosenberg E., 2008. Role of microorganisms in the evolution of animals and plants: the hologenome theory of evolution // FEMS Microbiol Rev 32: 723–735; Rosenberg E., Sharon G., Zilber-Rosenberg I., 2009. The hologenome theory of evolution contains Lamarckian aspects within a Darwinian framework // Environmental Microbiology 11(12): 2959–2962). В России схожие идеи несколько раньше начал развивать А. Б. Савинов из Нижегородского университета, который предложил термин «аутоценоз», близкий, но не идентичный по смыслу «холобионту».
                              Исследование показало, что выбор брачного партнера у мух зависит не только от их собственного генома, но и от симбиотических бактерий, обладающих своими геномами. Учитывая, что алгоритмы выбора брачного партнера могут оказывать самое радикальное влияние на ход эволюции, приходится признать, что в такой ситуации уже трудно рассматривать эволюцию мух отдельно от эволюции их бактериальных симбионтов. С точки зрения «хологеномной теории», размножение бактерий L. plantarum в кишечнике крахмальных мух аналогично мультипликации (умножению) генов, в том числе генов амилазы, в «хологеноме» холобионта.
                              Таким образом, изменения условий среды могут приводить к быстрым изменениям состава микрофлоры у насекомых. Это, в свою очередь, способствует быстрому формированию положительной ассортативности и частичной репродуктивной изоляции, что может стать первым шагом на пути к разделению исходного вида на два. Теперь мы знаем, что именно меняется у мух («мушиных холобионтов», по выражению авторов) при выращивании на контрастных средах и по какому признаку они отличают своих от чужих. Правда, по-прежнему не совсем ясно, почему они предпочитают скрещиваться с партнерами, обладающими сходной микрофлорой, и каковы молекулярные и нейрологические механизмы различения особей с разными наборами симбионтов.
                              Источник: Gil Sharon, Daniel Segal, John M. Ringo, Abraham Hefetz, Ilana Zilber-Rosenberg, Eugene Rosenberg. Commensal bacteria play a role in mating preference of Drosophila melanogaster // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. Published online before print November 1, 2010.
                              У мух, развивавшихся в течение нескольких поколений на разных питательных средах, меняются брачные предпочтения: они начинают предпочитать партнеров, чьи предки жили на такой же среде. До сих пор было неясно, по каким признакам мухи отличают «своих» от «чужих». Оказалось, что ключевую роль в этом играют бактерии, развивающиеся в кишечнике мух при разной диете: мухи выбирают партнеров со сходной бактериальной флорой.

                              Comment


                              • Re: интересные статейки..

                                Американский физик и психолог Дэрил Бем утверждает, что экспериментальным путем доказал способность человека предвидеть будущее, пишет британская газета The Daily Mail. Хотя не все коллеги согласны с профессором, его работа скоро появится в авторитетных научных журналах.
                                В ходе одного из экспериментов студентам предложили заучить определенный набор слов, а затем воспроизвести те слова, что им запомнились. После этого студентам зачитали некоторые из предложенных для заучивания слов, отобранных случайным образом, и предложили напечатать их.
                                Неудивительно, что одни слова студенты запоминали лучше, чем другие. Но странно, что студенты запомнили и воспроизвели именно те слова, которые впоследствии выдала им случайная выборка. Из этого следует, что событие, которое еще не произошло, повлияло на их способность к запоминанию.
                                Дэрил Бем поставил еще один опыт: студентам показывали два компьютерных монитора, скрытых за ширмами, и сообщали, что на один из них выведено изображение эротического характера, предлагая угадать, на какой из них. Студенты находили нужный монитор несколько чаще, чем следовало бы, если бы их выбор был чистой случайностью.
                                Немаловажно, что решение, на какой из мониторов вывести изображение, случайным образом принимал компьютер, при этом не до того, а после того, как студент делал свой выбор. Поэтому наблюдатели, которые верят в существование неизведанных миров, полагают, что, выдвигая свою догадку, студент влиял на решение, принимаемое компьютером.
                                В ходе третьего эксперимента студентам показывали две картинки: на одной - аппетитная корзина фруктов, на другой же - устрашающего вида бультерьер. Студенты должны были определить, какой образ им приятен, а какой - неприятен. После этого им показывали слова "соблазнительный" и "устрашающий".
                                Если студент сначала видел положительный образ, а затем читал слово, навязывающее отрицательное впечатление, у него уходило больше времени на то, чтобы все-таки положительно оценить увиденную картинку, поясняет журнал New Scientist, в котором будет опубликовано исследование профессора.
                                Полный текст доступен на сайте профессора Дэрила Бема. Работа выйдет также в Journal of Personality and Social Psychology до конца года.
                                Это исследование показывает, что студенты предчувствовали появление слова, и возникновение противоречивого образа "устрашающей корзины фруктов" вместо "устрашающего бультерьера" замедляло их реакцию.
                                Всего профессор Бем, работающий в Корнелльском университете (штат Нью-Йорк, США) провел девять опытов с участием тысячи с лишним добровольцев. Он вел эту работу в течение шести лет, чтобы совершенно исключить вероятность статистической погрешности. Теперь она составляет всего лишь один шанс на 74 миллиарда, утверждает Бем. Он призывает научный мир допустить возможность паранормальных явлений.
                                Американский психолог Джоаким Крюгер критикует работу Бема. "Это смехотворно и не может быть правдой", - утверждает он, указывая, что согласиться с результатами экспериментов профессора Бема нельзя без дополнительной проверки. Другие ученые должны повторить путь профессора Бема, соглашается New Scientist.
                                Один из них уже опроверг его находки, проведя первый из перечисленных экспериментов (с запоминанием слов) в интернете. На это профессор Бем, известный аккуратностью в работе, возражает, что работа со студентами в интернете не позволяет им сконцентрироваться так, как они сделали бы это в лаборатории.
                                Новости NEWSru.com :: Люди умеют видеть будущее, доказывает профессор-экспериментатор

                                Comment

                                Working...
                                X