Биология

R — это не просто язык программирования, это лингва-франка для многомиллионного сообщества статистиков, биоинформатиков, датасаентистов. Обсудим несколько знаковых инструментов в R: их историю и зачем они нужны.

Знаете ли вы, что лондонский платан западный (см. ниже) - самый распространенный вид деревьев в Нью-Йорке? Этот вид один из многих деревьев, которые можно почерпнуть из новой интерактивной карты, запущенной городом Нью-Йорк, позволяющей пользователям исследовать популяцию деревьев в городе. Карта деревьев Нью-Йорка заменяет предыдущую карту уличных деревьев парка Нью-Йорка и содержит данные о более чем 860 000 парковых и уличных деревьев. 

Ни одно существо на нашей планете не способно выстраивать такие длинные логические цепочки как мы. Гибкий и логически мыслящий мозг — это тот ресурс, который позволил нашим предкам взобраться на вершину пищевой цепочки. Ведь какую бы стратегию ни выбирал оппонент, мы всегда могли противопоставить более гибкую и совершенную. Звучит мудрёно, а по‑простому означает, что не имея острых клыков и горы мышц, мы можем обмануть любое животное на этой планете. А обманув, загнать в ловушку, убить и сожрать. Развитый мозг, обеспечивающий интеллект, оказался самым полезным ресурсом в борьбе за доминирование на планете. Но есть множество существ не то что не обладающих интеллектом, но даже не имеющих мозга как такового, и тем не менее с легкостью взламывающие нашу защиту и паразитирующие за наш счет. Стратегии, которые обеспечивают их гены, оказываются более эффективными чем наши, определяемые интеллектом. Вот несколько примеров, поясняющих сказанное:

Пример 1. Примерно 50 миллионов лет назад на Американском континенте появилось растение. Я не буду приводить его латинское название, чтобы подержать интригу до конца абзаца, скажу только, что оно близкий родственник картошки. Наш герой формирует большие сочные листья, и чтобы его не жрали всякие разные любители покушать большие сочные листья он научился вырабатывать нейротоксин, отчего листья очень‑очень горькие. Токсин этот разрабатывался в борьбе против динозавров, поэтому неплохо действует против хладнокровных. Он также отлично действует против насекомых, и сегодня применяется как инсектицид. Теплокровным нужна большая доза, но и они из‑за отвратительного вкуса им конечно же не питаются. Кстати, в ягодах картошки тот же самый токсин, и поэтому не стоит есть плоды картошки можно отравиться насмерть (как мы знаем прецеденты были).

С самого начала эры освоения космоса растения сопровождали человека в исследовании внеземной жизни. На этом пути постоянно возникали множество вопросов, которые предстояло решать и на которые до сих пор приходится находить ответы. Как соорудить и построить плантацию на космическом корабле, на мкс или на другой планете? Как микрогравитация влияет на семена? Какие овощи были бы безвредными, если их выращивать в богатой тяжелыми металлами почве на Марсе? Ученые уже более полувека ищут ответы на эти вопросы.

В то же время в отличие от людей и животных, растения часто остаются неизвестными участниками космических путешествий. Стоит вспомнить об основных вехах космического растениеводства и рассказать о неизвестных «зеленых» героях.

Теперь, заходя в одну из сетей общественного питания, я беру кофе 200 миллилитров, а не 300. И каждый раз улыбаюсь себе с упреком, что «гуру» интерфейсных манипуляций понадобилось полгода, чтобы увидеть этот паттерн. Теперь этот пример украшает мои лекции, в основе которых два постулата: дизайн — это про деньги и хороший дизайн возможен только с фундаментальной научной базой. 

Почему вообще организм стареет, почему происходит деградация тканей организма? Существуют различные теории. Например, одна из них утверждает, что главной движущей силой скорости старения является смертность от внешних причин в условиях сурового окружающего мира, из-за чего эволюционное давление практически не способствует отбору изменений, замедляющих старение. Согласно другой теории, вредные мутации, которые оказывают негативные эффекты в позднем возрасте, то есть после репродуктивного периода, могут пассивно накапливаться без какого-либо сопротивления со стороны естественного отбора. Еще одна теория предполагает, что если старение станет редким явлением, то естественный отбор будет идти в пользу генов, которые дают больше преимуществ в начале жизни, однако могут оказывать негативный эффект в позднем возрасте. В любом случае, крайне важно получить ответ на вопрос, запрограммировано ли само старение генетически.

В какой‑то момент жизни большинство людей задается вопросами вроде «Почему я существую?», «Почему есть что‑то, хотя могло ничего не быть?», «Откуда появился наш мир?». С древних времен философы и ученые пытаются найти ответ на эти вопросы, а проповедники утверждают, что нашли единственно верный.

На первый взгляд кажется, что это самые сложные из всех возможных вопросов, однако это не так. Несмотря на сложность, а иногда даже и полную невозможность проверить истинность определенного ответа на эти вопросы, мы можем хотя бы судить об убедительности тех или иных ответов, их логической непротиворечивости и согласованностью с наблюдениями.

Может быть, существование мира неизбежно, как дважды два неизбежно равно четырем, а может быть, если нет ничего, то нет и никаких препятствий для возникновения мира. Мы можем гадать, мы можем строить теории и проверять их. В любом случае, мы можем хотя бы попытаться ответить на этот вопрос и примерно представляем себе формат ответа на него.

Существует гораздо более сложный вопрос — мы не только не можем проверить на истинность или ложность ответа на него, но мы даже не представляем себе формат ответа, да и сам вопрос, честно говоря, мы сформулировали с большим трудом. Кроме того, многие люди даже не понимают суть вопроса, а другие отрицают его осмысленность. Этот вопрос, величайшая загадка Вселенной — тайна человеческого сознания.

Что такое человек? Как работает человеческий мозг? Как устроена биологическая система управления человеческим телом? Является ли человек машиной, как считал Ламетри? Можно ли назвать человека челоботом?

Ранее в этом блоге я уже затрагивал тему неоднородности человеческой крови, сложности её переливания и создания кровезаменителей. Публикация «История крови» набрала рейтинг +102, а также я получил за неё один из самых восхитительных отзывов. Мне довелось узнать, что за чтением этой публикации бывалый хабровчанин пропустил остановку и случайно доехал на маршрутке до конечной.

Так что я давно подумывал о возвращении к этой теме — и сегодня остановлюсь на том, что все группы крови после 0 появились в результате мутаций. То же касается и многочисленных антигенов, которые находятся на поверхности кровяных телец. Но мутации – процесс непрерывный, поэтому в некотором смысле образование новых групп крови не прекращалось никогда. О том, как исследовались эти мутации, и о новейших открытиях, совершённых к концу 2022 года, я расскажу под катом.

Психиатр Брюс Грейсон провел десятилетия, беседуя с людьми о околосмертном опыте. Его работа поднимает вопросы о том, что происходит, когда мы умираем, и как нам следует жить.

"Есть физиологические гипотезы, которые теоретически кажутся правдоподобными, - говорит он, - но ни одна из них не прижилась. Выделяются ли в организме в момент опасности химические вещества, повышающие настроение, такие как эндорфины, вызывающие эйфорию? Испытывает ли мозг кислородное голодание, вызывая реальные фантазии? Начинают ли различные участки мозга внезапно работать согласованно, создавая странные, измененные состояния? Никто не знает наверняка. "Мы продолжаем думать: "О, это должно быть именно это", - говорит Грейсон. "Нет, данные этого не показывают. "Значит, это? Ну, нет, данные не показывают и этого".

Хостинг в России

Что если я скажу, что ваше сердце может быть справа? Это возможно при транспозиции внутренних органов — редкой аномалии развития человеческого организма, проявляющейся в зеркальном расположении внутренних органов по отношению к их нормальному анатомическому положению.

При данной аномалии помимо правостороннего сердца ваш желудок может быть справа, а печень слева, а левое и правые легкие могут поменяться местами. Но помимо перемещения органов грудной клетки и брюшной полости на противоположную сторону тела есть и варианты, когда происходит зеркальное отражение типичной левой или правой анатомической конфигурации органов. В этой статье я расскажу о возможной альтернативной анатомии нашего организма.

Не читать, если кушаете! Я предупредил.

Оказывается, разнообразие бактерий в нашем кишечнике стремительно сокращаются. Люди всё чаще питаются плюс-минус одним и тем же. Многие уникальные биомы мы уже потеряли. Чтобы сохранить разнообразные бактерии человечества, ученые запустили большой проект, в ходе которого они собирают, замораживают и хранят экскременты со всего мира. Создается целый подземный банк таких «богатств», который хотят оставить для будущих поколений. Как хранилище семян в Шпицбергене, только… скажем так, не настолько романтично.

К нашей команде лекторов присоединился новый преподаватель Алексей Зарубин. Мы задали ему несколько вопросов про профессиональный рост и текущие научные задачи, а также спросили совета, что нужно для успешной карьеры в области «сухой биологии». Публикуем самое интересное из интервью с Алексеем.

Сегодня я расскажу вам о болезни с необычной историей и вместе с тем необычным патогенезом. Впервые о ней заговорили в 19-м веке. Самым ярким примером её "вспышки" был инцидент при строительстве Бруклинского моста в Нью-Йорке.

Как знают мои постоянные читатели, кроме основного блога я веду на Хабре ещё один, где публикую переводы с английского, посвящённые строгим IT-темам. 21 января я вывесил там материал об игре «Жизнь» Джона Конвея, рассказывающий о создании минимальной жизнеспособной единицы по правилам этой игры. Активное обсуждение статьи, в котором поучаствовал даже уважаемый Павел Гранковский @Pavgran, коммиттер игры, упоминаемый в посте, вернуло меня к мыслям о сборке минимально жизнеспособного биологического генома. Очевидно, что современные возможности секвенирования ДНК и амплификации генов переводят такую задачу в разряд решаемых. На пути к созданию полностью синтетических организмов следовало бы освоить создание полусинтетических, основой для которых мог бы послужить именно такой минимальный геном. Ниже я расскажу о перепрограммировании геномов, искусственном и естественном редуцировании геномов, а также о перспективах таких исследований.

Селекция позволяет повысить продуктивность и качество культур. Современные технологии, помогающие ещё больше упростить этот процесс, принято называть биотехнологиями. Среди них следует выделить геномное редактирование, синтетическую биологию, искусственный интеллект, диджитал моделирование, анализ больших данных и развитие вычислительных методов симуляции.

Технология секвенирования долго применялась для установления последовательности ДНК клеток одного вида (то есть «чистых культур»), а вот при попытке секвенировать материал из природных образцов возникало немало проблем. Пока не появилась метагеномика. Это направление занимается исследованием целых сообществ организмов, населяющих то или иное местообитание. Причем, оперируя метагеномными данными, ученые порой даже не имеют представления о внешнем виде и таксономической принадлежности изучаемых живых существ. Познакомимся с этой темой в деталях.