Пшеница — говнокод, надёрганный из трёх разных проектов. Натурально три разных растения, склеенных в одно. Фигли вы хотели, гексаплоидия — шестикратный набор хромосом. Наш размер генома — 3,3 миллиарда букв. А у пшеницы 17 миллиардов. Она охренела! Первое слияние прошло 500 тысяч лет назад, мы тут ни при делах, оно само. Дикая пшеница Triticum urartu (геном AA) слилась в экстазе с не менее дикой травой из рода Эгилопс (геном BB). Причём новая трава тоже не так, чтобы была хорошо отрефакторина, мусора там в коде было очень дофига. И за каким-то хреном потомки этих двух странных растений не стали стерильными. Получился новый вид с геномом AABB — дикая пшеница полба. Из её потомка сегодня делают твёрдые сорта пшеницы (для итальянских паст и макарон). Второе слияние — уже наша работа, мало нам было нормальной пшеницы, захотелось помягче. 8-10 тысяч лет назад в районе Плодородного полумесяца (Турция, Сирия, Ирак) начали сажать AABB и как-то скрестили её с сорняком Aegilops tauschii (геном DD). И эта хрень прижилась! Получилось растение AABBDD — хлебная мягкая пшеница. Там же прошла офигенно большая работа. Пшеница специально делает ветки ломкими, чтобы семена падали на землю. За это отвечают 2 переключателя. Если сломать только один переключатель, пшеница всё равно будет частично разваливаться. Мутация должна была сломать оба независимых гена в одном организме. Поэтому пшеницу пришлось брутфорсить несколько тысяч лет. Тысячи лет поколения древних людей мучились ради вашего круассана, собирая рассыпающееся зерно с земли, пока не нашлось растение с двойной мутацией. Теперь возвращаемся к AABBDD — почти каждый ген у пшеницы есть в трёх почти одинаковых версиях. Если у нас сломается один важный ген — будет тяжёлая болезнь. Если у пшеницы ломается ген из набора A, его работу легко подстраховывают копии из наборов B и D. Поэтому она выживает и в Индии, и в Сибири. И да, теперь вы можете представить, как этот геном пшеницы читали учёные — им же надо было собирать пазл из кучи мелких деталей. А детали в одно и то же место подходили разные! Они там прокляли всё ) Образовался даже Международный консорциум по секвенированию генома пшеницы, потому что 20% мировых калорий. Собственно, вот работа про это. Узнали, что 3 субгенома работают на удивление слаженно, нет субгеномного доминирования. Если ген дублируется в трёх копиях, растение обычно использует их все. Для чего всё это делали: есть сорта с полым стеблем (он легко ломается ветром и его любят есть насекомые) и с твёрдым сплошным стеблем. Раньше селекционерам приходилось скрещивать растения и долго выращивать их, чтобы посмотреть, какой стебель получится. Тут же быстро нашли конкретный ген на хромосоме 3B, отвечающий за плотность стебля, и сварили генетический маркер. Селекционер берёт кусочек листа, капает реактивом и сразу видит, будет стебель твердым или нет. Это экономит годы работы. Заодно отредактировали сразу 3 гена-регулятора цветения CRISPR-Cas9. Получилось! Отредактированная пшеница цвела на 2–3 дня раньше. В итоге основные фичи релизов: — Полиплодия дала возможность сколько угодно экспериментировать с кодом. — Появилась температурная устойчивость. — Выросли длинные усы на колосе. Когда сухо, они сжимаются, когда влажно — расправляются. Они буквально вкручивали зерно в землю. — Улучшили бронезащиту от птиц, жуков и засухи. — (Где-то тут начался направленный отбор человеком) прочные колосья — чтобы зерно не осыпалось, а прижималось к стеблю. — Чешуя перестала намертво прирастать к зерну. Можно было чистить кучей, а не по одному. — Отбирали самые крупные зёрна, в них стало много крахмала и белка. — От удобрений колос становился длинным, гнулся от ветра, и пшеница падала на землю и гнила. Привили ген карликовости — сделали коротким и прочным. Так что когда следующий раз увидите проект с полностью разным кодом бека для веб-версии, приложения и мобильного приложения — вспомните пшеницу! -- Вступайте в ряды Фурье! | Лучшие посты Двое влюбленных лежали во ржи. Тихо комбайн стоял на межи. Тихо завелся, тихо пошёл... Кто-то в буханке полпальца нашел!

Самец, который врастает в самку Иногда эволюция выдаёт решения, до которых не додумался бы ни один сценарист. У некоторых глубоководных удильщиков крошечный самец находит самку, прикусывает её и больше не отпускает никогда. Ткани срастаются, кровеносные системы соединяются, и дальше он живёт как придаток: получает питание через общий с ней кровоток и существует ради одной задачи — быть под рукой, когда самка соберётся размножаться. Явление называется половым паразитизмом и известно давно. Непонятно было другое: почему так делают лишь некоторые виды удильщиков, хотя в темноте на глубине в километр партнёра трудно найти вообще всем. Наблюдать за этим напрямую невозможно — рыбы живут в сотнях и тысячах метров под поверхностью. Поэтому исследователи из Токийского университета построили математическую модель. Модель прогоняет жизненный цикл целиком: встречу самца с самкой, вероятность прирастания, шансы на потомство и передачу признаков дальше. И, что важнее, считает не только выгоды, но и цену. А цена немаленькая. Самка тратит ресурсы на содержание приросшего самца — это уменьшает число потомков за её жизнь и может укорачивать саму жизнь. Самец же навсегда отказывается от любых других самок: одна ставка, никаких запасных вариантов. Вывод такой: стратегия окупается только там, где гарантия партнёра перевешивает эти издержки. Авторы называют это «репродуктивной страховкой». Именно баланс выгод и затрат, а не редкость встреч сама по себе, объясняет, почему полный половой паразитизм — большая редкость даже среди глубоководных рыб. Условия тяжёлые почти у всех, а срослись — единицы. @vselennayaplus

Учёные составили карту щекотки Наша непостоянная рубрика «Безумные эксперименты» пополнилась свежим исследованием. Двое нейробиологов из Университета Радбауд собрали 448 человек с тремя разными культурными бэкграундами: голландским, греческим и китайским. Каждый заполнял анкету про свой опыт щекотки, а потом закрашивал на компьютерной модели тела зоны, где ему щекотно. Затем то же самое — для боли и для приятных прикосновений, чтобы было с чем сравнивать. Результат: шея, подмышки, живот и ступни. Одинаково у всех, независимо от культуры. Причём сильнее всего щекотка бьёт по участкам, к которым в обычной жизни редко прикасаются. Опыт тоже оказался почти всеобщим — 98,4% участников кто-то когда-то щекотал, 95,8% щекотали сами. Казалось бы, очевидный результат. Но нет: прикосновения, которые мозг обрабатывает эмоционально, те же объятия — люди из разных культур считывают по-разному. У щекотки такого разброса не нашлось. Самое интересное — сравнение карт. Зоны щекотки не совпали ни с картой боли, ни с картой приятного касания. По словам первого автора работы, щекотка «похоже, представляет собственный класс — и физиологически, и психологически», а не побочный продукт других ощущений. Тут важно различать два разных явления. Гаргалезис — та самая щекотка от сильных повторяющихся нажатий, от которой смеются и извиваются. Книсмезис — лёгкое пёрышко по коже, смеха не вызывает. Её изучали активно, потому что она похожа на зуд, а зуд сопровождает кучу болезней. А вот гаргалезис, по словам нейробиолога Михаэля Брехта из Берлина, до сих пор остаётся «очень плохо понятым ощущением». Хотя явление куда древнее нас. Человекообразные обезьяны щекочут друг друга, крысы и сурикаты реагируют на щекотку от человека — значит, ощущение пережило миллионы лет эволюции. @vselennayaplus

Как собака стала нашим лучшим другом В захоронениях возрастом 14 тысяч лет собаки лежат рядом с людьми. Они есть в древнем искусстве всех континентов, в мифах и религиях практически любой культуры. Пятнадцать тысяч лет совместной истории и результат сегодня перед глазами: от чихуахуа, помещающейся в сумку, до дога ростом по пояс. Археолог Питер Митчелл в новой работе First Dogs разбирает, как из одного вида получилось такое разнообразие. Его главный тезис: одомашнивание не было моментом, когда человек «взял» волка. Это был долгий процесс, где обе стороны поначалу выступали примерно на равных, а ключевую роль играли охотники-собиратели. Задолго до того, как люди научились контролировать растения и других животных. Дальше пути разошлись по географии. Причём буквально на уровне костей и генов. В Арктике собаки стали тягловыми животными, и скелет отреагировал: характерные нагрузки на позвонки, массивные кости конечностей, приспособленные тащить тяжести по льду. Изотопный анализ древних костей показал ещё кое-что — в прибрежных районах люди и собаки ели практически одно и то же, в основном морскую пищу. На Тибетском нагорье случилось совпадение поразительнее. Собаки и их хозяева независимо приобрели похожие генетические адаптации к разрежённому воздуху. У тибетских собак нашли конкретные гены, помогающие жить на высоте, где обычным породам тяжело, — и они зеркалят адаптации местного населения. В тропических лесах Южной Америки и Юго-Восточной Азии сложился другой типаж: некрупные, юркие охотничьи собаки, умеющие вести зверя в густой растительности. Этнографы описывают, как местные жители отбирали перспективных щенков и порой подмешивали кровь диких псовых, чтобы освежить нужные качества. @vselennayaplus

Одомашнивание не заканчивается. Но кто в нём меняется? Пятнадцать лет назад биолог Грейс Кэрролл завела кошке аккаунт в соцсети, и знакомые сочли это чудачеством. Сегодня у кошачьих страниц миллионы подписчиков, животных возят в рюкзаках и колясках, а опросы стабильно показывают: подавляющее большинство владельцев считает питомца членом семьи. Вопрос — изменились кошки или мы? Дело в том, что одомашнивание — не процесс с финишной чертой. Жизнь рядом с человеком продолжает перекраивать животных спустя тысячи лет после первой встречи. Наглядный пример дала группа Кевина Парсонса из Университета Глазго. В 2020 году они сравнили черепа городских лондонских лисиц и сельских. У городских морда короче и шире, а мозговая коробка меньше — такие изменения обычно сопровождают одомашнивание. Город благоволит лисам, которые меньше боятся людей и лучше пользуются человеческой едой и укрытиями. С кошками сложнее. В отличие от собак, которых выводили под работу, кошки одомашнились сами: пришли к первым земледельческим поселениям за грызунами. Их главный козырь — гибкость. Где еды мало, они живут поодиночке и охраняют территорию. Где вдоволь (то есть рядом с нами) — терпят друг друга и собираются в группы. Возможно, терпимость к сородичам появилась у них раньше, чем к людям. Добавьте критическое окно: котёнок, который с двух до семи недель регулярно получает приятный опыт общения с человеком, куда вероятнее вырастет уверенным и дружелюбным. Похоже, способность к близким отношениям у кошек была всегда — просто сложились условия. А вот люди изменились сильно. Рождаемость упала с почти пяти детей на женщину в 1950-м до чуть больше двух сегодня. Мы позже становимся родителями, дольше живём одни — и всё чаще закрываем питомцами то, что раньше закрывала семья. Вид, которого ценили за ловлю грызунов, теперь ходит к зоопсихологу и имеет медстраховку. Кошки, возможно, продолжают меняться. Но заметнее изменились их хозяева. @vselennayaplus

@IEOTG спросил, как сломать зуб хлебом, как это дважды сделал @DoctorDee. На этот вопрос ответ вам придётся найти самостоятельно (и он есть в чате). Потому что пост про другое! В процессе разъяснений нашлась одна офигенная работа — почему зубы такие кривые и странные. Ну, знаете, форма у них не самая математически-оптимальная. На первый взгляд. Можно было бы сделать же как отвёртки или там как молотки, или как тёрку, да? Ну, это потому, что еда тоже кривая и странная. И до какого-то момента производилась не серийно на фабрике. Кажется логичным, что чтобы пробить что-то твердое, нужен максимально острый инструмент. Гипотезы: — Тупые зубы лучше, так как они тратят меньше энергии на разрушение хрупкой еды. Орехи лучше ломать молотком! — Острые зубы лучше, так как они концентрируют всю силу укуса в одной крошечной точке, создавая колоссальное напряжение в пище. Орехи лучше ломать отвёрткой! — Тупые зубы лучше, потому что на зуб меньше давления, он дольше сохраняется. Орехи лучше ломать титаново-вольфрамовым слитком! — Идеальный зуб должен быть кривым и разным. Подтвердилась, как можете догадаться, четвёртая. Строили модель и проводили симуляцию на 200 килограммов укуса. Это, видимо, кого-то покусал взрослый орангутан, потому что у него как раз так в пике. Бугорки моделировали от радиуса 2,5 мм до радиуса 7,6 мм и считали напряжения как взрослые сопроматовцы. Коэффициент оптимальности считался так: максимальное напряжение, создаваемое внутри еды, делилось на максимальное напряжение внутри эмали зуба. То есть хотелось разламывать еду и при этом не разламывать зуб по возможности. — 4 острых бугорка — напряжение в зубе выше, чем в орехе (73 МПа давления против 65 МПа). — Тупые зубы разных конфигураций показали себя чуть лучше — Кривой зуб оказался идеальным. Можно сделать так, что напряжение в еде 150 МПа давления, а напряжение в зубе осталось на уровне в 91 МПа. Как так? А просто. Тупые бугорки с одной стороны работают как стабилизаторы — они намертво фиксируют твердую пищу, не давая ей выскользнуть. А острые бугорки с другой стороны в это время создают точечное давление, которое и раскалывает еду. Вероятно, именно поэтому у большинства млекопитающих зубы такие неровные и бугристые. Слабое место работы — орехи в модели тоже были идеально круглые, а не кривые. Не считали боковые смещения (перетирающие движения), не учитывали эластичность десны и других кусков фундамента — а они амортизируют. -- Вступайте в ряды Фурье! | Самые кусачие посты — Пациент, вот ваш зуб! — Спасибо, доктор. А вот ваша ручка от кресла!

​​Подписана на книжный клуб Bite My Science Book Club, который организовала научная журналистка Ольга Добровидова. Там читают и обсуждают научпоп на русском, в этом месяце была книга Николая Кукушкина «Хлопок одной ладонью». Я ее уже читала лет пять назад, почти сразу после выхода, и перечитала еще раз. Честно говоря, у меня противоречивые впечатления. Я получила от чтения большое удовольствие: мне нравится язык автора, художественные приемы, которые он использует, сама идея охватить максимум событий эволюции жизни, повлиявших на появление человеческого разума. Автор, кажется, искренне увлечен темой, непритворно восхищается сложностью живых организмов. Это ощущается во время чтения, я такое люблю. Теперь ложка дегтя: из-за того, что автор пытается сделать понятную цельную историю из обширного материала, местами возникают «пустоты», которые читатель может заполнить неправильно. Допустим, когда автор пишет: «инцест может быть хорошей идеей, только если на ней основана вся твоя родословная», при этом избегает подробностей о том, как это работает, в том числе не рассказывает, что намного чаще это очень плохая идея (вспомним тех же Габсбургов), в голове у кого-то, мало знакомого с генетикой, фраза легко редуцируется до «инцест — хорошая идея для рода». В целом вышло немного странно. Неподготовленному читателю не везде хватит контекста, чтобы получить точное представление о предмете. Ему как будто все объяснили, но не до конца. Одновременно подготовленному, как мне, немного не хватает глубины, дополнительной информации, особенно в последней части. Оба эффекта, скорее всего, следствие курса на упрощение материала и решения автора не выходить за рамки выбранного нарратива. Может возникнуть вопрос, насколько вообще полезны «общие» книги без достаточной детализации разбираемых концепций или теорий. Думаю, тут дело не в масштабе истории, которую хочет рассказать автор. Книги «одной идеи» тоже часто страдают теми же недостатками: один предмет или идея становится центром повествования, а все остальное, связанное с темой, не рассматривается. Написать книгу, тематически не слишком широкую и не слишком узкую, при этом еще и интересную — задача со звездочкой. По моему мнению, «Хлопок одной ладонью» в этом спектре куда ближе к удачным книгам, чем к провальным. Кажется, ее недостатки можно легко исправить. Например, просто добавив больше сносок с пояснением тонких моментов вроде примера с инцестом. Так и автор не будет делать бесконечные отступления, и читатели книги, большинство которых, скорее всего, все-таки неспециалисты, получат важный контекст. Вот и будет нужная детализация на уровне одной выбранной аудитории.

Помнить дорого. Иногда невыгодно Память кажется безусловным преимуществом: кто помнит прошлое, тот принимает решения лучше. Но у неё есть цена — энергия и ресурсы. Причём платят её все: и животное в поисках еды, и одиночная клетка, реагирующая на химический сигнал. Вопрос в том, когда эти траты окупаются. Исследователи построили математическую теорию, которая на этот вопрос отвечает. Модель простая. Организм оценивает, что происходит в меняющейся среде, и может опираться на два источника: текущие ощущения и память о прошлых наблюдениях. Но за память надо платить — и возникает торг между точностью и расходом ресурсов. Дальше интереснее: система ведёт себя не плавно, а скачком. «Когда ресурсов мало, лучшая стратегия — игнорировать память и реагировать только на текущую информацию, — объясняет ведущий автор Такэхиро Тоттори. Но как только ресурсов становится достаточно, помнить внезапно оказывается выгодно, и происходит резкий переход к стратегии на основе памяти». Никакой золотой середины. Организм либо живёт одним моментом, либо разом переключается на прошлый опыт. Физики называют такие переключения фазовыми переходами: вода ведь тоже не густеет постепенно, а просто замерзает. Второй вывод касается среды. Память полезна не всегда, а при средней неопределённости. Если сигналы вокруг предельно чёткие, помнить особо нечего — хватит и текущих данных. Если наоборот, сплошной шум, хранить его тоже бессмысленно. А вот между крайностями прошлый опыт заметно улучшает результат. Выводы, кстати, сошлись с поведенческими экспериментами: люди тоже подкручивают степень опоры на память в зависимости от того, сколько у них ресурсов и насколько мутные сигналы вокруг. Отсюда вытекает главное. Биологические системы обработки информации существуют на всех масштабах, и каждой нужен свой объём памяти. Теория даёт основу для объяснения, как из этого разнообразия вообще мог появиться такой прожорливый вычислитель, как мозг. @vselennayaplus

Как миллионы лет эволюции превратили стрекоз в пилотов-асов Учёные впервые сняли территориальные поединки стрекоз на две синхронизированные камеры прямо у пруда и восстановили 102 трёхмерные траектории воздушных стычек. Картина вышла до странности знакомой. Соперники заходят друг другу в хвост, крутят виражи и спирали, а перегрузки в отдельных манёврах доходят до 6g, так что исследователи прямо сравнивают это с классическими боями истребителей. Но одно правило пилота стрекоза выворачивает наизнанку. В воздушном бою выгоднее быть выше противника, высота это запас энергии, который в нужный момент превращается в скорость. Стрекоза же упрямо держится чуть ниже соперника, и никакого энергетического преимущества это ей не даёт. При этом за всем её филигранным пилотажем не стоит ни одного сложного расчёта.

«Он что, совсем не думает?» Думает. Просто считает другое Взрослый, который не спускает несправедливость и даёт отпор, — принципиальный человек. Пятнадцатилетний, который ответил на оскорбление в школьном коридоре и словил замечание, — «не подумал о последствиях». Разница в оценке огромная, а механизм внутри один и тот же. Эволюционный криминолог Эвелин Свинген объясняет: подростковый мозг не сломан и не «недоделан». Он настроен под конкретную и довольно тяжёлую задачу. Людям свойственно отвечать добром на добро, злиться на обман и требовать, чтобы нарушитель заплатил. Это не воспитание: младенцы уже в восемь месяцев предпочитают тех, кто ведёт себя с другими хорошо, а готовность наказывать с возрастом только крепнет. Причём отмщение мозг регистрирует по системе вознаграждения как настоящее удовольствие. С точки зрения эволюции логично: наказание — один из механизмов, благодаря которым вообще стало возможным сотрудничество. Группа, где обман остаётся безнаказанным, рано или поздно перестаёт быть группой. В подростковом возрасте громкость этой программы выкручивают на максимум. Система вознаграждения, и особенно вентральный стриатум, становится куда отзывчивее, пик приходится примерно на середину подросткового периода. А префронтальная кора — та самая, что позволяет притормозить импульс, — дозревает аж до третьего десятка лет. И это не баг. Именно в этом возрасте человек отделяется от семьи и ищет место среди сверстников. Мозг, который остро чувствует награду, лезет исследовать и яростно защищает свой статус, для такой работы подходит идеально. Показательно, что одного лишь присутствия друзей достаточно, чтобы поднять склонность к риску и завести систему вознаграждения — в одиночестве этого не происходит. Так что подросток последствия взвешивает. Просто в его расчётах главные издержки — социальные, а взрослые их систематически недооценивают. Уйти от конфликта при зрителях значит потерять статус. А статус в этом возрасте нужнее всего. Хорошая новость: такая чувствительность работает в обе стороны. Если человек верит, что система разберётся справедливо, потребность мстить самому падает — и префронтальная кора успевает подключиться. Отсюда и рекомендации: медиация вместо наказания в школе, спокойное вмешательство родителя в ссору детей вместо «разбирайтесь сами» и обязательно возможность отступить, не потеряв лицо. @vselennayaplus

Я периодически пишу, мол "охохо, наши проблемы – наследие того, что эволюция идет медленно и мы, приспособленные к жизни падальщиков в саваннах плейстоцена, вынуждены делать шортсы" Отчасти утрирую. Куча наших нынешних фундаментальных проблем заложились не в саванне, а сравнительно недавно, в эпоху неолита. Он прекрасен тем, что примерно 10 000 лет назад наши предки перешли от кочевой охоты и собирательства к оседлому земледелию и скотоводству. И, соответственно, стали жить в критической, практически интимной близости со всеми этими животными. Спали и ели в облаке чужих биологических жидкостей, навоза и шерсти. Так вот. Практически все самые страшные инфекции, от которых человечество дружно дохло на протяжении тысяч лет - чума, оспа, туберкулез, корь, грипп и полиомиелит - зоонозы. Они перешли к нам от одомашненных животных. Чтобы человеческий вид не вымер, эволюции пришлось экстренно принимать меры. В отсутствии медицины и гигиены она начала на полную мощность раскочегаривать нашу иммунную систему. Но вот наступил двадцатый век. Мы научились мыть руки перед едой, хлорировать воду, изобрели пенициллин и множество вакцин. Большинство инфекций были побеждены. А паранодиальная иммунная система сохранилась. Армия осталась, а фронт исчез. В итоге мы получили лавинообразный рост аутоиммунных заболеваний. Рассеянный склероз, Крон, ревматоидный артрит, да хоть псориаз и даже аллергии - следствия неолитической партизанщины нашего иммунитета. Эволюция сработала на «дожитие до репродуктивного возраста», а не на отсутствие артрита в 40 лет. И современная наука до сих пор во многом фиг знает, что с этим делать. Как и многие, увы, могу подтвердить лично) | MAX | подкаст | | Личная жизнь и мысли - Молчанов.Life |