Как стать автором
Обновить
36.24

Биология

Всё о живых системах

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

В лаборатории впервые воспроизвели эволюцию многоклеточного организма, создав многоклеточные дрожжи за 600 дней

Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 6.6K
Научно-популярное Биотехнологии Биология
Перевод

Новый эксперимент пролил свет на ключевое событие в эволюции жизни на планете Земля: как именно произошёл эволюционный переход от одноклеточных к многоклеточным формам жизни. Несмотря на то, что, как может показаться, это был естественный этап эволюции, в реальности это было крайне необычное явление: жизнь зародилась на Земле 4-4,3 миллиарда лет назад, и миллиарды лет процветала на планете в одноклеточной форме. Но в какой-то момент что-то произошло, и часть одноклеточных начала формировать всё более и более крупные структуры, некоторые из этих структур приобрели различные функции и, в конечном итоге, развились в первые примитивные животные на планете, имеющие определенные органы и состоящие из миллиардов и даже триллионов разных клеток. Но как именно произошёл этот переход от микро к макро? Что подтолкнуло их к формированию этой необычной структуры — ведь одноклеточные обычно очень успешны сами по себе: и сегодня они присутствуют практически в любых экологических нишах и природных условиях. Эксперимент, опубликованный в 2023 году, даёт некоторые важные ответы на то, как это могло произойти.

Читать далее
Всего голосов 29: ↑28 и ↓1 +27
Комментарии 70

Новости

Дайджест научпоп-новостей за неделю, о которых мы ничего не писали

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров 3.1K
Робототехника Научно-популярное Химия Астрономия Биология
Дайджест

В Солнечной системе должно быть много межзвёздных объектов




Когда в 2017 году Оумуамуа пролетел через нашу Солнечную систему, на него обратили внимание люди по всему миру. Это был первый межзвёздный объект (МЗО), который астрономы когда-либо идентифицировали таким образом (потом астрономы решили, что первым по обнаружению стал объект CNEOS 2014-01-08).

Затем в августе 2019 года комета 2I Борисова пролетела через нашу Солнечную систему, став вторым МЗО, посетившим её с визитом. Эти необычные гости породили волну исследований и рассуждений.

Таких объектов по идее должно быть больше, чем два, и в новом исследовании говорится, что наша Солнечная система, вероятно, принимала у себя некоторых из этих межзвёздных гостей, хотя они и не задерживаются надолго.
Читать дальше →
Всего голосов 30: ↑30 и ↓0 +30
Комментарии 1

Панспермия начинается в звёздных яслях

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 4.4K
Научно-популярное Химия Астрономия Биология

Гипотеза панспермии (хаотичное распространение жизни во Вселенной в результате переноса биомолекул с одной планеты на другую) была впервые сформулирована в 1865 году немецким учёным Германом Рихтером, но отношение к ней до сих пор немного снисходительное. Действительно, Рихтер бездоказательно (чисто логически) расширил таким образом теорию эволюции Чарльза Дарвина, которой весьма интересовался. Может показаться, что гипотеза панспермии — это уход от ответа, переносящий происхождение жизни «куда-то ещё». Тем не менее, поиски обоснования панспермии позволили убедиться, что органика (вплоть до аминокислот) во Вселенной достаточно распространена. Особый интерес в качестве межзвёздных резерватов органики представляют экзотические кометы, а также теплые протопланетные облака, именуемые «звёздными яслями».

Читать далее
Всего голосов 28: ↑25 и ↓3 +22
Комментарии 17

Как айтишник гигантские арбузы в средней полосе выращивал. Часть 1

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 13K
Блог компании Maxilect Лайфхаки для гиков Здоровье Биология
Туториал

Хобби коллег очень многогранны. Сегодня расскажем об ИТ-шном подходе к выращиванию арбузов в регионе, где, казалось бы, нормально вызревать они не должны. Наш девопс, Игорь Иванов, объединил системный подход к сбору информации и комплектующие с AliExpress и из магазинов для садоводов, и уже не первый год собирает отличный урожай. 

Своеобразная “инструкцию для начинающих” получилась довольно объемной. Мы  разделили ее на две части: в первой автор разбирает теоретические основы, а во второй переходит к практике.

Осторожно, много фото!

Читать далее
Всего голосов 77: ↑76 и ↓1 +75
Комментарии 19

Истории

Может ли биолог починить радио? 20 лет спустя

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 5.3K
Блог компании Университет Сириус Научно-популярное Биотехнологии Биология

В 2002 в журнале Cancer Cell вышла весьма саркастическая статья Юрия Лазебника «Может ли биолог починить радиоприемник, или что я понял, изучая апоптоз».

За 20 лет много изменилось. Биологи создали графический язык SBGN (Systems Biology Graphical Notation) для представления структуры биохимических путей и XML формат SBML (Systems Biology Markup Language) для представления математических моделей.

Кроме самих стандартов, необходимо программное обеспечение, которое их поддерживает. Начиная с 2001 года наша команда разрабатывает программный комплекс BioUML для моделирования сложных биологических систем и анализа биомедицинских данных. UML в его названии – это отсылка к стандарту UML – Unified Modeling Language, языку графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения. Используя ПК BioUML, нашей группой были построены сложные компьютерные модели биологических систем (насколько я знаю, некоторые из них — наиболее сложные в мире для соответствующих систем).

Таким образом, современные стандарты SBGN и SBML и ПК BioUML позволяют биологам создавать схемы и модели биологических систем, вполне сопоставимые по уровню формализации с инженерными схемами.

Читать далее
Всего голосов 56: ↑56 и ↓0 +56
Комментарии 12

Звук из будущего. От слухового аппарата до мозговой бионики 

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 1.3K
Блог компании FirstVDS Научно-популярное Биотехнологии Будущее здесь Биология
Обзор

Согласно данным ВОЗ проблема нарушений слуха стоит миру 980 миллиардов долларов США в год. В эту сумму входят не только социальные пособия, но и затраты на обучение, а также амортизация сопутствующего ущерба. По той же статистике, серьёзные проблемы со слухом наблюдаются у 430 млн человек. Прогнозы экспертов ВОЗ сходятся на том, что к 2050 году каждый десятый будет иметь инвалидизирующее поражение слуха. То есть такое, при котором потеря функции лучше слышащего уха превышает 35 дБ. Снижение качества жизни, социальная изоляция и психологические изменения — лишь малая часть урона, который наносит глухота.
Читать дальше →
Всего голосов 20: ↑20 и ↓0 +20
Комментарии 4

Как устроена белка: софт и хард

Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров 7.4K
Робототехника Научно-популярное Мозг Биология

Как известно, все современные образцы искусственного интеллекта относятся к категории ANI (artificial narrow intelligence) — «ограниченному искусственному интеллекту». Это программы и алгоритмы, существенно или очень сильно превосходящие человека в решении некоторых узких задач, но не проявляющие мышления, здравого смысла, смекалки и сознания как такового. В этой статье в качестве примера ограниченного естественного интеллекта будет рассмотрена беличья память и интеллектуальные способности белок. Они легко алгоритмизируются, поэтому я также расскажу о БПЛА, реализующем некоторые аспекты беличьей биомеханики.    

Читать далее
Всего голосов 47: ↑44 и ↓3 +41
Комментарии 15

Discover-Seq+

Уровень сложности Сложный
Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров 890
Биотехнологии Биология
Обзор

В новой статье про современные технологии откроем для себя метод DISCOVER-Seq+. Он позволяет с высокой точностью искать офф-таргеты «генетических ножниц» CRISPR/Cas9!

Читать далее
Всего голосов 8: ↑8 и ↓0 +8
Комментарии 0

Обманывая мозг: восприятие масштаба зрительной системой

Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 3.5K
Блог компании ua-hosting.company Читальный зал Научно-популярное Мозг Биология


Окружающий нас мир состоит из множества разнообразных стимулов, которые мы воспринимаем с помощью совестной работы наших органов чувств и мозга. Совокупность этой сенсорной информации позволяет нам формировать картину окружающей среды. Физиологические системы, задействованные в этом процессе, весьма сложны, и порой нам понятно что они делают, но не всегда понятно как. Ученые из Астонского университета (Великобритания) провели любопытное исследование, в котором попытались объяснить, как зрительная система человека воспринимает масштаб. Ученые провели ряд практических испытаний, в ходе которых испытуемые должны были верно определить, изображен ли на фото реальный поезд или его модель в масштабе 1:76. Как испытуемые справились с задачей, и какие выводы можно сделать из результатов? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 19: ↑18 и ↓1 +17
Комментарии 0

Кризис дарвинизма и его эхо в наши дни

Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров 6K
Научно-популярное Биология

В начале XX века, с возникновением генетики, дарвинизм охватил глубокий кризис. Ещё при жизни Дарвина появляется аргумент, названный "кошмаром Дженкина" о том, что если и появится у единичной особи случайный полезный признак, он будет поглощён в процессе скрещивания с обычными особями, потонет в болоте, отчего этот постулат также называется "аргумент заболачивания" (swamping argument). Эксперименты Гуго де Фриза, а впоследствии - опыты Иогансена вели к выводу о том, что накапливающей роли естественного отбора не существует, единственной движущей силой эволюции являются мутации. Синтетическая Теория Эволюции, признаваемая сегодня большинством биологов, разрешила противоречия при помощи эволюционной генетики. За элементарную единицу эволюции была принята популяция, а не индивидуум, как полагал Дарвин. Т.е., грубо выражаясь, выживают не наиболее приспособленные особи, а наиболее приспособленные в среднем популяции. В общем-то, всё это - известные истины. Формула о популяции как элементарной единице эволюции записана во все школьные учебники. Краткие история и представление существующих с древнейших времён до наших дней теорий эволюции мной изложены тут. Эта ссылка может понадобиться, чтобы понять, что такое номогенез, неоламаркизм, и т.д.

Однако, кое-что осталось за кадром. Так, в СССР на фоне кризиса дарвинизма родилось множество альтернативных теорий эволюции. Например, Н.И. Вавилов проводил в жизнь идеи Берга о номогенезе и, в частности, его закон о гомологических рядах в наследственной изменчивости лежит вполне в русле номогенетической парадигмы. Оппонент Вавилова Трофим Лысенко придерживался неоламаркистских принципов. Вслух это не произносилось, оба назывались "советскими творческими дарвинистами". Однако, из всякой теории проистекают определённые следствия, завершающиеся вполне конкретными решениями. В случае Вавилова и Лысенко это были решения в области сельского хозяйства. История схватки носителей альтернативных эволюционных парадигм, как известно, завершилась трагически для Вавилова: тот был репрессирован, а в тюрьме погиб. Как известно, Лысенко полагал генетику лженаукой и пользовался авторитетом у советского руководства, причём заслуги советского руководства и, в частности, И.В. Сталина я нисколько не умаляю, и даже наоборот, но факт остаётся фактом: в СССР кризис дарвинизма трагически перешёл в политэкономическую плоскость. И это при том, что СТЭ была создана советскими, английскими и американскими учёными (популяцией это, конечно, назвать нельзя, но учёных было много) ещё в 20-е годы. Однако, одно дело - существование теории в научных статьях и монографиях, другое дело - разобрались ли в сути проблемы население, руководство страны...

Тюлин Д.Ю., кандидат биологических наук

Читать далее
Всего голосов 40: ↑16 и ↓24 -8
Комментарии 73

Искусственный интеллект в биотехе

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 1.5K
Научно-популярное Биотехнологии Искусственный интеллект Биология
Обзор

Подготовили обзор приложений искусственного интеллекта в прикладных сферах от сельского хозяйства до медицины и фармы. Обсудим, как машинное обучение, нейросети и компьютерное зрение нашли себя в биологии и биотехе.

Читать далее
Всего голосов 4: ↑3 и ↓1 +2
Комментарии 2

Библиотека в пробирке: новый метод кодирования данных на ДНК

Время на прочтение 15 мин
Количество просмотров 1.3K
Блог компании ua-hosting.company Хранение данных *Хранилища данных *Научно-популярное Биология


В контексте возраста планеты Земля человечество как вид существует не так давно. Однако за это время мы успели пройти невероятный эволюционный путь, в ходе которого нам открывались все новые и новые знания. С открытием письменности мы получили возможность фиксировать ту или иную информацию, дабы она была доступна другим спустя время. Технологический прогресс привел к цифровизации мира и формированию информационной сферы Земли, которая по некоторым оценкам насчитывает порядка 64 зеттабайт данных, т. е. Около 7 ×1013 Гб. Вполне ожидаемо, что вопрос хранения постоянно растущего объема данных стоит для современного общества весьма остро. Потому поиски новых методов хранения и новых типов хранилищ крайне важен. Ученые из Технического университета Эйндховена (Нидерланды) разработали новую методику хранения данных с помощью ДНК. В чем секрет данной методики, насколько работоспособны полученные хранилища, и сколько данных можно на них хранить? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 20: ↑17 и ↓3 +14
Комментарии 3

Нежное касание: роботизированная рука с функцией прогнозирования ошибок

Время на прочтение 16 мин
Количество просмотров 1.1K
Блог компании ua-hosting.company Разработка робототехники *Научно-популярное Биология


На протяжение тысячелетий наука занимается тем, что пытается объяснить окружающий нас мир и все что в нем есть, от флоры и фауны до процессов и явлений. Порой, достигнув понимания естественной системы, ученые хотят ее воспроизвести. Лучше всего это созидательное рвение проявляется в робототехнике. Иногда роботизированная имитация выглядит довольно правдоподобно и даже способна выполнять тот же набор основных действий, что и оригинал. Однако ей все равно не хватает, если можно так выразиться, элегантности и тонкости функционала. К примеру, возьмем в руки чашку кофе. Мы способны оценить ее температуру, примерную массу, габариты, текстуру и форму. И все эти оценочные действия происходят одновременно за счет совместной работы нескольких систем, начиная от мышечной и заканчивая нейронной. Достичь подобного спектра функционала для роботизированных рук — крайне сложная задача. Ученые из Кембриджского университета (Великобритания) разработали новый тип роботизированной руки, которая способна хватать различные предметы и не ронять их. На первый взгляд, подобное «достижение» кажется незначительным, но достигается оно за счет движения кисти робо-руки и информации, получаемой из датчиков ее кожи. Какова структура роботизированной руки, как она работает и какие действия способна выполнять? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 20: ↑20 и ↓0 +20
Комментарии 1

Как клетки-гибриды помогают в разработке лекарств

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров 843
Научно-популярное Биотехнологии Биология
Обзор

Недавно мы делали подробный экскурс в фарму, где рассмотрели классификацию лекарств и ключевые этапы их разработки. А сегодня нырнем в гибридомную технологию получения моноклональных антител — важной группы биологических препаратов и основы таргетной терапии.

Читать далее
Всего голосов 5: ↑5 и ↓0 +5
Комментарии 2

Как биостатистика помогала в пандемию COVID-19

Время на прочтение 11 мин
Количество просмотров 797
Блог компании ИТМО R *Визуализация данных *Здоровье Биология

В этой статье расскажем о проекте, реализованном во время первой и второй волн пандемии COVID-19. Сегодня его идеолог и основной разработчик — Евгений Бакин — учится в магистратуре в ИТМО на программе Public Health Sciences (мы писали о ней в блоге). Проект реализовывался вне стен университета, но, во‑первых, он интересен сам по себе — математические методы, примененные к стандартным анализам крови, на пике заболеваемости COVID-19 немного упорядочили хаос для врачей и помогли спасти жизни людей. А во‑вторых, проект и подтолкнул специалиста в магистратуру. Пандемия имела огромные социально‑экономические последствия и повлияла на систему здравоохранения — Евгений заинтересовался более высокоуровневым взглядом на проблему.

Читать далее
Всего голосов 6: ↑5 и ↓1 +4
Комментарии 6

Бионическая рука. Больше, чем  протез

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 1.9K
Блог компании FirstVDS Научно-популярное Биотехнологии Биология
Читать дальше →
Всего голосов 29: ↑28 и ↓1 +27
Комментарии 0

Вентиляция «по нормам»- это благо или зло?

Время на прочтение 19 мин
Количество просмотров 5.1K
Научно-популярное Лайфхаки для гиков Здоровье Инженерные системы *Биология

Предыдущая статья про замену радиаторов  отопления в квартире оказалась принята читателями на ХАБРе с большим интересом.

В развитие успеха предлагаю рассмотреть не менее животрепещущую тему в нашей жизни, а именно:

 Вентиляция в жилых и офисных помещениях

Всем известно, что без дыхания человек жить  не может.

Остановка снабжения кислородом мозга всего на 6 минут приводит к необратимым повреждениям мозга.

Человек может выжить и после 6 минут кислородного голодания мозга,  но память при этом он потеряет, оставшись в состояние живой, но неразумной куклы.

Таким образом,  система вентиляции помещений для обеспечения притока свежего воздуха с кислородом для нашего организма- это обязательное устройства в любом закрытом помещении с  присутствием людей.

Читать далее
Всего голосов 18: ↑14 и ↓4 +10
Комментарии 53

Дайджест научпоп-новостей за неделю, о которых мы ничего не писали

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 3 мин
Количество просмотров 3K
Научно-популярное Энергия и элементы питания Искусственный интеллект Здоровье Биология
Дайджест
Здравствуйте, с вами Вячеслав Голованов, и я курирую поток «Научпоп» на Хабре. Среди моих задач — увеличение количества публикаций в этом потоке, в том числе через привлечение новых хороших авторов на Хабр. Если вы всегда хотели написать статью на научно-популярную тему, но боялись начать – это ваш знак. Можете обсудить это со мной через личные сообщения, и/или написать статью в «Песочницу» и кинуть мне ссылку.

А сегодня я снова пройдусь по новостям уходящей недели, которые нашей редакции стоило бы осветить подробнее, но не получилось, потому что такова жизнь.

Итальянские инженеры сделали съедобный аккумулятор




Группа исследователей из Итальянского технологического института (IIT) создала полностью съедобную и перезаряжаемую батарею из материалов, которые обычно входят в наш ежедневный рацион. Возможные области применения — диагностика здоровья, мониторинг качества продуктов питания и съедобная мягкая робототехника.
Читать дальше →
Всего голосов 29: ↑29 и ↓0 +29
Комментарии 2

Механизм автопилота мозга управляет сознанием

Время на прочтение 17 мин
Количество просмотров 8.4K
Машинное обучение *Научно-популярное Искусственный интеллект Мозг Биология
Обзор
Перевод
Представления Фрейда о темном, либидном бессознательном устарело. Новая теория утверждает, что мозг производит непрерывный поток бессознательных предсказаний.


Иллюзия треугольника Каницца свидетельствует о том, что восприятие основано на неявных выводах. Зрительная система конструирует воображаемый треугольник как способ “объяснить” расположение окружностей. Источник: Scientific American

Исследования бессознательного показали, что мозг выносит суждения и принимает решения быстро и автоматически. Он постоянно делает прогноз будущих событий.

Согласно теории “предсказательного разума” сознательный опыт возникает только тогда, когда скрытые ожидания мозга не оправдываются.

Высокоуровневая когнитивная обработка в коре головного мозга может происходить без возникновения сознательного опыта. Сознательное внимание направляют области мозга ответственные за эмоции и мотивацию, а не кора головного мозга.
Читать дальше →
Всего голосов 24: ↑22 и ↓2 +20
Комментарии 24

Имитируя Умку: терморегуляционный текстильный материал

Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 1.1K
Блог компании ua-hosting.company Научно-популярное Физика Биология


Климат планеты Земля весьма разнообразный, а потому каждый климатический регион диктует свои правила адаптации, особенно, когда речь идет о температуре воздуха. Когда нам жарко, мы стараемся одевать минимум одежды из легких материалов, но когда холод буквально пронизывает до костей, человек превращается в аналог объекта знаменитой загадки «сто одежек и все без застежек». Если же серьезно, то использование нескольких слоев одежды для сохранения тепла тела обусловлено свойствами материала, из которого данная одежда изготовлена. Даже самый современный текстиль обладает весьма ограниченной тепловой изоляцией. И если мы хотим решить эту проблему, то стоит обратить внимание на тех, чья одежка прекрасно спасает от суровых холодов, а именно на полярных медведей. Известно, что механизм терморегуляции полярных животных основан на контроле обмена энергии излучения с окружающей средой за счет комбинации светопоглощающих и теплоудерживающих материалов. Ученые из Массачусетского университета в Амхерсте (США), используя полярных медведей в качестве вдохновения, создали новый тип двухслойного материала, который намного легче и теплее хлопка. Какие именно анатомические особенности белых медведей использовались для разработки, какова структура нового материала, и насколько он эффективно удерживает тепло? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 13: ↑13 и ↓0 +13
Комментарии 1

Вклад авторов