Дневник точка SE » Материалы за Июнь 2016 года

 

Автор: kogotok от 9-06-2016, 18:36, посмотрело: 277

0
Семейный портрет в интерьере

Файбисович Семён Натанович, «Семейный портрет в интерьере», 1982.

Категория: Интересное » Искусство

 

Автор: kogotok от 5-06-2016, 13:04, посмотрело: 226

0
Как растения реагируют на прикосновения.

Как растения реагируют на прикосновения

В ответ на механическое раздражение в растениях довольно быстро меняется активность целого ряда генов.

Хотя мы и знаем, что растения живые, нам всё равно трудно представить, что они что-то чувствуют – если растение щёлкнуть по листу, оно не отдёрнет ветку и не убежит. Тут есть некоторые исключения – например, некоторые хищные растения, которые очень хорошо чувствуют механическое раздражение от потенциальной жертвы (а венерина мухоловка даже умеет считать количество прикосновений), но, так или иначе, мы считаем растения в некотором роде бесчувственными – ни органов чувств, подобных тем, что есть у животных, ни нервной системы у них нет.

Однако на самом деле растения всё чувствуют, пусть внешне они это никак и не проявляют. Исследователи из Университета Западной Австралии обнаружили, что в ответ на обрызгивание водой в листьях Arabidopsis thaliana меняется активность множества генов, управляющих работой митохондрий и хлоропластов.

Всё действительно выглядело так, как если бы арабидопсис реагировал именно на прикосновение капель воды (то же самое наблюдали и тогда, когда до листьев дотрагивались пинцетом или когда по ним слегка похлопывали): в статье в Plant Physiology авторы пишут, что молекулярный ответ был иной, чем когда на растение действовали химическим раздражителем. Механическая реакция возникала через 10-30 минут; при этом, что любопытно, похожие изменения происходили и в том случае, если на листья внезапно падала тень, как будто к растению кто-то подошёл – такая резкая тень, очевидно, служила сигналом, что листья будет кто-то трогать, и хорошо, если просто какой-то прохожий, а не кто-то травоядный.

Удалось также определить два гена, запускающие молекулярную перестройку после механического раздражения, AtWRKY15 и AtWRKY40 – их задача, видимо, состоит в том, чтобы оценить, насколько серьёзной оказалась «угроза прикосновения» и не стоит ли вернуться обратно к нормальному состоянию.

На самом деле биологи уже давно знают, что механическое раздражение подавляет рост растений – в 2000 году вышла публикация исследователей из Университета Райса, в которой сообщалось, что если регулярно дотрагиваться до растения, оно растёт медленнее и вырастает совсем небольшим. В сравнительно недавней статье в Current Biology те же авторы писали о том, что одним из компонентов растительного механического чувства могут быть гормоны жасмонаты. Они влияют на самые разные процессы, от индивидуального развития растения до защиты от вредителей.

Удалось установить, что когда уровень жасмонатов повышается, в тканях растения накапливаются метаболиты, буквально вызывающие несварение желудка у насекомых-вредителей. Кроме того, жасмонаты помогают не только от насекомых, но и от некоторых грибковых инфекций. С другой стороны, как оказалось, их концентрация в тканях растения возрастает при механическом воздействии. Легко представить, что таким образом растения защищаются от нашествия гусениц: чем больше насекомых ползёт по ним, тем сильнее механическое раздражение, тем больше вырабатывается защитных гормонов.

Если отвлечься от механической чувствительности, то можно вспомнить о том, что, к примеру, золотарник чувствует мух, которые откладывают на него свои яйца, по запаху, и в ответ выделяет свои запаховые сигналы, чтобы отпугнуть насекомых. Об этом три года назад писали в PNAS исследователи из Пенсильванского университета – правда, никаких объяснений того, как именно золотарник может чувствовать феромоны мух, авторы работы не предложили. (О других примерах того, как растения чуют вредителей, можно прочесть в нашей прошлогодней заметке.)

Растения могут даже предупреждать соседей об опасности: недавно биологи из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружили, что когда полынь кто-то начинает есть, она выделяет летучие вещества, которые ловят её соседи и в ответ синтезируют некие вещества, делающие их самих менее вкусными. Что любопытно, сигнал поймёт только близкий родственник – если сосед-полынь генетически сильно отличался от того, кто оказался в беде, сигнал бедствия проходил мимо него. via

Категория: Интересное » Наука и медицина

 

Фото и буквы 27

Автор: kogotok от 4-06-2016, 11:10, посмотрело: 398

0
Весна 2016. Stockholm.
Фото и буквы 27

ТЕКСТ, 71 ФОТО

Категория: Авторские колонки » Alexx Popov

 

Автор: kogotok от 4-06-2016, 09:13, посмотрело: 221

0

Категория: Интересное » Музыка

 

Автор: kogotok от 4-06-2016, 00:26, посмотрело: 215

0
Визуализация мыслей: миелофон наяву

Визуализация мыслей: миелофон наяву

Возможность контроля над мыслями в том или ином виде широко использовалась авторами многочисленных фантастических романов. Но с недавних пор визуализация мысленных образов перестала относиться к сфере фантастики.

В начале 2000-х годов с помощью фМРТ были предприняты первые попытки «обратной ретинотопии» (ретинотопия — это упорядоченная проекция сетчатки на зрительной зоне коры головного мозга). Сначала попытки были довольно робкими: испытуемым показывали изображения и одновременно снимали данные об активности различных областей мозга с помощью фМРТ. Набрав необходимую статистику, исследователи пробовали решить обратную задачу — по карте активности мозга угадать, на что смотрит человек.

На простых картинках, где основную роль играла пространственная ориентация, расположение предметов или их категория, все вполне работало, но до «технической телепатии» было еще очень далеко. Но вот в 2008 году ученые из Института нейронаук Калифорнийского университета в Беркли под руководством профессора психологии Джека Гэлланта попытались проделать такой фокус с фотографиями. Они разделили изучаемую область мозга на небольшие элементы — вокселы (элементы объемного изображения) — и отслеживали их активность в то время, когда испытуемым (в их роли выступили два автора работы) показывали 1750 различных фотографий.

На основе этих данных ученые построили компьютерную модель, которую «обучили», показав 1000 других фотографий и получив на выходе 1000 различных паттернов активации вокселов. Оказалось, что, показывая эти же 1000 фотографий испытуемым и сравнивая снимаемые с их мозга паттерны с предсказанными компьютером, можно с достаточно высокой точностью (до 82%) определить, на какую именно фотографию смотрит человек.
Движущиеся картинки

В 2011 году коллектив исследователей под руководством того же профессора Гэлланта из Калифорнийского университета в Беркли добился значительно более интересных результатов. Показывая испытуемым «тренировочные» отрывки из кинофильмов общей продолжительностью 7200 секунд, ученые изучали активность множества вокселов мозга с помощью фМРТ.
Но здесь они столкнулись с серьезной проблемой: фМРТ реагирует на поглощение кислорода тканями мозга — гемодинамику, которая является значительно более медленным процессом, чем изменение нервных сигналов. Для исследования реакции на неподвижные изображения это не играет особой роли — фотографию можно показывать несколько секунд, а вот с динамичными видеороликами возникают серьезные проблемы. Поэтому ученые создали двухступенчатую модель, которая связывает медленную гемодинамику и быстрые нейронные процессы зрительного восприятия.

Построив первоначальную компьютерную модель «отклика» мозга на различные видео, исследователи обучили ее с помощью 18 млн односекундных видеороликов, случайно выбранных на YouTube. Потом испытуемым показывали «тестовые» фильмы (отличные от «тренировочных»), изучая активность мозга с помощью фМРТ, и компьютер выбирал из этих 18 млн сотню роликов, которые вызывали наиболее близкий паттерн активности, после чего усреднял изображение на этих роликах и выдавал «средний результат». Корреляция (совпадение) между изображением, которое видит человек, и тем, которое сгенерировано компьютером, составила около 30%. Но для первого «чтения мыслей» это очень неплохой результат.
Сон в руку

Но достижение японских исследователей из Лаборатории нейронаук Института телекоммуникационных исследований в Киото, Института науки и технологии в Наре и Национального института информации и коммуникационных технологий в Киото представляется гораздо более значительным. В мае 2013 года они опубликовали в журнале Science работу «Нейронное декодирование зрительных изображений во время сна». Да, ученые научились видеть сны. Точнее, не видеть, а подсматривать!

Записывая с помощью фМРТ сигналы активности мозга, трех испытуемых будили (около 200 раз) на стадиях неглубокого сна и просили описать содержание последнего сновидения. Из отчетов выделяли ключевые категории, которые с помощью лексической базы данных WordNet объединяли в группы семантически близких терминов (синсеты), организованные в иерархические структуры. Данные фМРТ (за девять секунд перед пробуждением) отсортировали по синсетам.

Для тренировки модели распознавания бодрствующим испытуемым показывали изображения из базы ImageNet, соответствующие синсетам, и изучали карту активности мозга в зрительной коре. После этого компьютер оказался способным по активности различных областей мозга предсказывать с вероятностью 60−70%, что именно видит человек во сне. Это, кстати, свидетельствует о том, что человек видит сны с помощью тех же областей зрительной коры, которые используются для обычного зрения в бодрствующем состоянии. Вот только почему мы вообще видим сны, ученые пока сказать не могут.
Посмотри, что внутри

Существует несколько способов «посмотреть», что происходит в мозгу живого человека. Электроэнцефалография (ЭЭГ) использует измерения слабых электрических потенциалов на поверхности кожи головы, а магнитоэнцефалография (МЭГ) регистрирует очень слабые магнитные поля. Эти методы позволяют отслеживать суммарную электрическую активность мозга с высоким временным разрешением (единицы миллисекунд).

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) позволяет увидеть активность отдельных областей работающего мозга, отслеживая заранее введенные вещества, содержащие радиоактивные изотопы. Метод функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) основан на том, что оксигемоглобин в составе крови, несущей кислород к тканям, по своим магнитным свойствам отличается от уже отдавшего кислород дезоксигемоглобина. С помощью фМРТ можно увидеть активные области мозга, поглощающие кислород. Пространственное разрешение этого метода составляет миллиметры, а временное - порядка долей секунд. via

Категория: Интересное » Наука и медицина

 

Автор: kogotok от 2-06-2016, 17:57, посмотрело: 192

0
Руки

Сенегал. Руки Oumou Kaire.

Категория: Интересное » Природа и экология

 

Автор: kogotok от 1-06-2016, 17:25, посмотрело: 221

0
На комете Чурюмова–Герасименко обнаружены аминокислоты.

На комете Чурюмова–Герасименко обнаружены аминокислоты

Инструментами межпланетного зонда «Розетта» были обнаружены на поверхности кометы Чурюмова–Герасименко аминокислота глицин и составляющие других подобных кислот – этиламина и метиламина, чье наличие на этом космическом теле говорит в пользу гипотезы о том, что именно кометы были их основными поставщиками на Землю. Об этом сообщили ученые в своей статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Об этом сообщает ресурс IN.ru

Сегодня исследователи считают, что Земля была сформирована в так называемой теплой части протопланетного диска, где молекулы органических соединений и воды не могли существовать из–за того, что ультрафиолет, излучаемый Солнцем, разрывал межмолекулярные связи этих веществ. А поэтому ученые полагают, что вода была принесена на Землю из холодных окраин Солнечной системы, а органические вещества или возникли уже на поверхности нашей планеты, или были занесены вместе с водой.

На роль этих «водовозов» и поставщиков веществ, как рассказывает Кэтрин Альтвегг (Kathrin Altwegg) из университета Берна (Швейцария), претендует два класса малых небесных тел – астероиды и кометы, в равной степени бомбардировавшие поверхность юной Земли примерно 3,8–3,5 миллиарда лет назад.

За последний год ученые, благодаря миссии «Розетта» и наземным телескопам, предоставили множество доказательств того, что кометы могли лидировать в этой гонке – оказалось, что на их поверхности присутствует спирт, сахара и целый ряд других органических соединений, из которых могут формироваться настоящие «кирпичики жизни», из которых состоят белки и ДНК.

Альтвегг и ее коллеги добавили в их число аминокислоты, изучая данные, собранные спектрометром ROSINA на борту «Розетты», изучавшей комету Чурюмова–Герасименко с близкого расстояния прошлым летом, когда она максимально близко подошла к Солнцу, а также информацию, собранную зондом во время посадки модуля «Фила».

Близость к светилу растопила льды на поверхности кометы и высвободила огромное количество газа и водяного пара, содержавшего в себе несколько десятков разных химических веществ. Проанализировав их спектр, ученые обнаружили в газовом «хвосте» кометы следы глицина – простейшей аминокислоты, которую раньше находили только в межзвездной среде, но не на кометах или астероидах.

Помимо него, научная команда «Розетты» обнаружила в газовых выбросах с кометы еще два других интересных вещества – метиламин и этиламин, соединения аммиака, метана и этана, из которых может формироваться глицин и целый ряд других аминокислот. Кроме того, в недрах кометы был замечен еще один «элемент жизни» – фосфор, ключевой компонент ДНК и АТФ, клеточной энерговалюты – который раньше не находили в космосе в больших количествах.

Все эти открытия, по мнению Альтвегг, говорят в пользу того, что основные элементы будущих живых существ были действительно «завезены» на Землю кометами, а не астероидами. Кроме того, данные с «Розетты» реабилитируют одно из самых громких и противоречивых открытий зонда Stardust. Он привез в 2006 году на Землю кометную пыль, глицин в которой посчитали следом земных загрязнений. Вполне возможно, что на самом деле аминокислоты были «настоящими», заключают ученые. via

Категория: Интересное » Наука и медицина

 
Назад Вперед