пятница, 28 декабря 2012 г.

Тайна белорусской хромосомы

В вопросе, отличаются ли белорусы и представители других славянских народов от русских, слишком много политики и слишком мало науки. Россияне говорят, что белорусы — те же русские, только трудолюбивее и спокойнее. Лукашенко утверждает, что Россия могла бы напоминать Белоруссию, если бы не коррупция в госаппарате и не чековая приватизация в 90-х. Но так ли это?

Чтобы окончательно поставить точку в этом вопросе, необходимо обратиться к исследованиям ученых. Тем более, что вопрос изучался. Так, в 2005—2010 годах в Институте генетики и цитологии Национальной академии наук Белоруссии было проведено исследование генофонда белорусов по данным о трех типах генетических маркеров — аутосомных, митохондриальных и Y-хромосомы. Выявилось, что белорусы на генетическом уровне больше похожи на поляков и сербов, чем на русских. В целом, генофонд белорусов можно охарактеризовать как европейский, но фактически он ближе по связям с народами Южной Европы, чем Восточной. Более-менее белорусы схожи (с точки зрения генетики, конечно) с жителями Смоленской и Белгородской областей России.

Доктор биологических наук, антрополог и генетик Алексей Микулич, исходя из антропологических признаков и данных по группам крови, выявил, что белорусы если с кем и схожи — так это только с жителями Черниговщины (Украина), Смоленщины, Брянщины (Россия) и так называемой Новой Мазовии (северо-восточные) регионы Польши).

Люди, которые жили и в Белоруссии, и в России, в один голос утверждают, что различия между двумя народами заметно сильнее, чем говорят политики. "Росбалт" опросил пятерых белорусов, живущих в России более трех лет, и троих россиян, перебравшихся в Белоруссию еще в начале 2000-х гг. Все они рассказывают примерно одно и то же.

Так, например, белорусы пренебрежительно относятся к "халяве" и легкому заработку. В отличие от России, в Белоруссии детям почти никогда не читают сказки об исполняющих желания щуках, золотых рыбках и тому подобных превратностях судьбы. "Иван-дурак" как лирический образ в Белоруссии так и не прижился и не стал образцом национального поведения. Большинство белорусов (а у нации нет доступа к нефтедолларам и другим природным богатствам) уверены: чтобы заработать, нужно обладать в первую очередь трудолюбием, а не связями, знакомствами и удачей. В легкий способ стать миллионерам белорусы в большинстве своем не верят.

Белорусы на каком-то очень глубоком уровне не переносят коррупцию и нарушение законов. Не стоит удивляться, если белорус на таможне "сдаст" россиянина, пытающегося незаметно от проверяющих провести в страну 10 литров водки и пять блоков сиграет. Не стоит быть уверенным в том, что если белорус дал кому-то взятку, то он не будет рассказывать об этом в прокуратуре или писать жалобы. Коррупция здесь не органична, а коррупционеры – "преступники похуже убийц".

В Белоруссии органически не переваривают мусор и разруху. Улицы здесь чисты не только потому, что такой порядок навел Лукашенко, но и потому, что за брошенный на тротуар бычок можно в любой момент получить оплеуху от того, кто стоит на той же остановке и тоже ждет своего троллейбуса. Заваленное мусором подворье и обветшалый забор в деревне — редкость, встречающаяся разве что только у немощных пенсионеров. Если во дворе жилого дома в Минске много снега, люди договариваются, берут в одно и то же время вечером лопаты и все вместе очищают парковочное пространство от снега – гастарбайтеры белорусам не нужны. Если кто-то предварительно расчистил парковочное место для себя, он может быть уверен: его место вечером не займет никакой наглец. Тут так не принято.

В отличие от России, в Белоруссии не принято выставлять напоказ свое богатство. В Минске почти нет "Феррари" и "Бентли", хотя богатых людей хватает. Белорусские бизнесмены не становятся фигурантами историй о недостойном поведении на западных курортах. Наконец, в Белоруссии никто никогда не скажет вам правду о том, сколько зарабатывает. Даже в семьях муж занижает свой доход в разговорах с женой. Скромность — отличительная черта этой нации. У кого не спросишь, дела идут "более-менее", "так себе" и "никак".

А еще белорусы очень экономные. Они редко готовы переплачивать за такси, сервис, хорошее обслуживание, удобство. Здесь редко покупают "красивые" номера на авто, редко селятся в гостиницах VIP-класса и редко заказывают устриц в ресторанах.

Белорусы, в отличие от россиян, гораздо легче идут на контакт и знакомятся с людьми. Но у большинства жителей этой страны очень мало друзей: дружить так, чтобы отдавать друг другу "последнюю рубашку", здесь не принято. Белорусы хитрее и чаще дружат ради выгод и различных "бонусов". Не стоит забывать и о том, что белорусы, как правило, более жадные, чем русские. Угощать друг друга "пивом" "просто так", давать друг другу в пользование свой автомобиль, помогать на безвозмездной основе вам здесь никто не будет. По крайней мере, если вы не близкий друг или не член семьи.

А еще белорусы терпеть не могут, когда кто-то в открытую при них нарушает правила. Будь то попытка пролезть без очереди в кабинет чиновника, нарушение ПДД или попытка провести тендер "по дружбе". Страна живет по уставу или, как выразился один знакомый россиянин, "ходит строем".

В труде белорусы, в отличие от россиян, исполнительны, но реже проявляют инициативу. Белорус — отличный специалист или менеджер среднего звена, но брать на себя большую ответственность (скажем, определять развитие компании) он, чаще всего, не будет.

Кстати, в России тоже занимались сравнительными генетическими исследованиями. В 2000 году на эти же исследования "Российский фонд фундаментальных исследований" выделил грант ученым из лаборатории популяционной генетики человека Медико-генетического центра Российской академии медицинских наук. Выводы были тоже весьма нетривиальными: русские ближе к финнам, нежели к белорусам.

Впрочем, генетика, как учил тов. Лысенко, есть "продажная девка империализма". Кто знает, может, эти гранты и выделялись только для того, чтобы сделать дополнительный акцент на наших различиях? В Белоруссии, кстати, многие так и думают.


Максим Швейц

http://www.rosbalt.ru/exussr/2012/12/24/1075304.html

Redrawing the Tree of Life

In 1837, Charles Darwin scribbled a simple tree in a notebook and scrawled above it, “I think.”

That little doodle represented a big idea: that species were descended from common ancestors. They looked different from each other today thanks to the differences that evolved after their lineages split.

It wasn’t until 1859 that Darwin presented this idea–buttressed by hundreds of pages of argument and evidence–to the public, in his book On the Origin of Species. He included a tree-like diagram in the book to illustrate his concept of how species evolved over time.

In neither of these two pictures did Darwin actually use the names of real species. But as biologist Theodore Pietsch explains in his wonderful new book, Trees of Life: A Visual History of Evolution, Darwin did try to map the kinship of some real species. In 1868, for example, he sketched a tree with humans on one branch and other primates on the others.

Generations of evolutionary biologists have continued to draw more extensive ones–trees that encompass not just primates, not just mammals, not just animals, but all living things.

A tree of life is a visual hypothesis. It’s a statement about how a scientist thinks species are related to one another, an arrangement that best explains the data the scientist can analyze. Those data grow over the years, as scientists find new species, as they find new methods for comparing more species at once, and as they find new things in those species to compare. And along the way, new hypotheses replace old ones.

Darwin could only compare humans to other primates based on their anatomy. In the mid-1900s, scientists began opening up a new lode of information to mine: DNA. There’s not much anatomy you can use to compare E. coli to a mountain lion, but both species share a number of genes, each with its own modified version.

In the 1970s, Carl Woese of the University of Illinois and his colleagues started comparing bits of genetic material across a vast span of species, and drew an entire tree of life. It displayed a stunning large-scale structure. All life, they found, belonged to three great branches. And the next couple decades only strengthened the hypothesis that life belonged to three great domains. This tree, from 1997, is the work of Norman Pace of the University of Colorado.

One branch was our own, the eukaryotes. This branch includes animals, plants, fungi, and protozoans. Eukaryotes share a lot in common. For example, our DNA is packed in a nucleus, where it’s coiled up into packages called chromatin.

Another branch were the bacteria. This familiar lineage includes E. coli and lots of microbes you haven’t heard of. They have no nucleus, and they copy their genes with enzymes not found in eukaryotes.

And the third branch came out of the blue: the archaea. The species that Woese put on this branch were thought to be no different from bacteria, except that they were odd methane-producing microbes that turned up in swamp bottoms and other in nasty places. When Woese and others compared these species, they discovered some unique traits, such as certain types of molecules in their membranes. (In later years, scientists have found archaea in lots of environments, from the open oceans to our bodies, so they don’t deserve their initial reputation for extreme living.)

The three-domain tree continued to gain support as the years passed, and as more species came to light. But things, as they often do, got complicated.

For one thing, it became clear that some genes were not staying on their branches. DNA from one species can sometimes be delivered to the genome of another.

That’s how antibiotic resistance spreads from microbe to microbe in your gut, for example. Huge portions of the genomes of species like E. coli were inherited from other lineages.

Some scientists have argued that this transfer of genes obliterates the tree-like structure of evolution. But a lot of the scientists I’ve talked to don’t go so far. They think of those shuttling genes as cars taking side roads to move from one superhighway to another. The flow of traffic still runs recognizably down the interstates.

Meanwhile, a second complication emerged. Maybe there were not three big branches, but just two. James Lake of UCLA first proposed this idea in 1984. He examined the protein-making factories of cells, called ribosomes. The ribosomes of eukaryotes were more similar to some kinds of archaea than others. That suggested to Lake a close kinship. In other words, we are just another branch of the archaea.

The latest test of this idea appears in the December issue of the Proceedings of the Royal Society (open access). It was carried out by Martin Embley of the University of Newcastle and his colleagues. They included some newly discovered archaea that are quite different from previously known species. They compared 41 proteins sequences from all the species, as well as 64 genes among the archaaea and the eukaryotes. Instead of just building a single tree, they constructed many trees from the genes and proteins and then compared them to each other to find the best fit to the data. They consistently found that eukaryotes fit best within the archaea, not on a separate branch.

Tom Williams, the lead author on the new paper, kindly made this figure to show the two alternatives they tested. We are on the green branch, the eukaryotes. The blue rectangle indicates the major branches of the archaea. “TACK” refers to four of those lineages. In the three-domain hypothesis, on the left, our ancestors split off from the ancestors of archaea. Williams, Embley, and their colleagues rejected that hypothesis and put eukaryotes within the Archaea, most closely related to the TACK microbes. It’s not clear which of them is our closest relatives, but the scientists are emphatic about one thing: there are not three domains of life.

Why does this matter? For many reasons. Our ancestry runs through the ancestry of archaea. And by looking at archaea, we may be able to discern some key steps on the path to our eukaryote cells. Our cells have skeletons, for example: molecular scaffolding that give them structure and which they can reassemble to travel from one place to another. Recently, scientists have discovered archaea with two components of our skeleton: actin and tubulin. And in the new journal eLife, Corey Nislow and his colleagues report the discovery of the same coiled-up chromatin in archaea.

In other words, a lot of what we think of as the eukaryote cell may have already evolved over 2 billion years ago in our archaea ancestors–features that stil survive in some archaea today. This proto-eukaryote cell may have been like a chassis, onto which genes from bacteria were plugged in. And at some point, an entire bacterium snuck into our ancestors. Today, we use it to generate energy with oxygen.

****

Postscript: In working on this piece, I contacted some experts on the tree of life. Most favored the two-domain tree Embley argues for. “I’m pretty sure that the three domain hypothesis has been falsified,” James McInerney of the National University of Ireland told me.

I also contacted Norman Pace, who published the three-domain tree I reprinted above, to get his thoughts. But he didn’t get back in touch until after I had published this post.

Pace is not convinced by Embley’s new work. Every scientist who uses molecular data to build a tree of life has to rely on a model for how DNA evolves–whether some sites are more prone to mutation than others, for example. Pace suspects that the models of scientists like Embley and Lake are using are joining together branches in misleading ways. He argues that the molecules found in the membranes of all archaea are so different from those found in all eukaryotes that they must be separate domains.

“In short, my faith in the three domain tree is not fazed,” says Pace.

Image: A detail of a tree of birds by Max Furbringer, 1888. Universitätsbibliothek Heidelberg, via Creative Commons

[Update 12/20 3 pm: Fixed date of Darwin's sketch]

Redrawing the Tree of Life http://phenomena.nationalgeographic.com/2012/12/20/redrawing-the-tree-of-life/#.UNXRvir9_MA.twitter via @via

воскресенье, 9 декабря 2012 г.

Childhood trauma leaves mark on DNA of some victims

by MedicalXpress

Abused children are at high risk of anxiety and mood disorders, as traumatic experience induces lasting changes to their gene regulation. Scientists from the Max Planck Institute of Psychiatry in Munich have now documented for the first time that genetic variants of the FKBP5 gene can influence epigenetic alterations in this gene induced by early trauma. In individuals with a genetic predisposition, trauma causes long-term changes in DNA methylation leading to a lasting dysregulation of the stress hormone system. As a result, those affected find themselves less able to cope with stressful situations throughout their lives, frequently leading to depression, post-traumatic stress disorder or anxiety disorders in adulthood. Doctors and scientists hope these discoveries will yield new treatment strategies tailored to individual patients, as well as increased public awareness of the importance of protecting children from trauma and its consequences.

Childhoodtra20121203-2-14ctsp3
Abused children often suffer from trauma throughout their adult lives. Patients that were exposed to trauma in early childhood can express their anxieties through drawings. Credit: MPI of Psychiatry

Many human illnesses arise from the interaction of individual genes and environmental influences. Traumatic events, especially in childhood, constitute high risk factors for the emergence of in later life. However, whether early stress actually leads to a psychiatric disorder depends largely on his or her .

Research Group Leader Elisabeth Binder of the Max Planck Institute of Psychiatry examined the DNA of almost 2000 Afro-Americans who had been repeatedly and severely traumatised as adults or in childhood. One-third of trauma victims had become ill and was now suffering from post-traumatic stress disorder. The risk of developing rose with increasing severity of abuse only in the carriers of a specific genetic variant in the FKBP5 gene. FKPB5 determines how effectively the organism can react to stress, and by this regulates the entire stress hormone system. The scientists hoped to cast light on the mechanisms of this gene-environment interaction by comparing modifications of the DNA sequence of victims who had not become ill with that of those who had.

continue to source article at medicalxpress.com


Richard Dawkins Foundation for Reason and Science Tags: дети и родители, наука, in english

Scientists warn of sperm count crisis

by Jeremy Laurance

 Pg-1-sperm-splash-reuters20121205-2-vo6u59

The reproductive health of the average male is in sharp decline, the world's largest study of the quality and concentration of sperm has found.

Between 1989 and 2005, average sperm counts fell by a third in the study of 26,000 men, increasing their risk of infertility. The amount of healthy sperm was also reduced, by a similar proportion.

The findings confirm research over the past 20 years that has shown sperm counts declining in many countries across the world. Reasons ranging from tight underwear to toxins in the environment have been advanced to explain the fall, but still no definitive cause has been found.

The decline occurred progressively hroughout the 17-year period, suggesting that it could be continuing.

The latest research was conducted in France but British experts say it has global implications. The scientists said the results constituted a "serious public health warning" and that the link with the environment "particularly needs to be determined".

The worldwide fall in sperm counts has been accompanied by a rise in testicular cancer – rates have doubled in the last 30 years – and in other male sexual disorders such as undescended testes, which are indicative of a "worrying pattern", scientists say.

continue to source article at independent.co.uk


Richard Dawkins Foundation for Reason and Science

воскресенье, 2 декабря 2012 г.

Суп из гвоздя

Реликтовое излучение как один из аргументов существания Мультивселенной. Изображение PhOtOnQuAnTiQuE
Реликтовое излучение как один из аргументов существания Мультивселенной. Изображение PhOtOnQuAnTiQuE

Суп из гвоздя


Ведущий эволюционист рассказал о Мультивселенной и антропном принципе


Один из ведущих мировых специалистов по происхождению жизни и самый цитируемый биолог российского происхождения Евгений Кунин опубликовал книгу, в которой утверждает, что генетический код возник случайно, а объяснение возникновения жизни невозможно без привлечения антропного принципа. Научные работы Кунина не раз попадали в рубрику "Прогресс", поэтому "Лента.ру" решила поговорить с ним об эволюции, случайности и Мультивселенной.

читать дальше...
http://lenta.ru/articles/2012/11/30/koonin/

суббота, 24 ноября 2012 г.

Are humans monogamous or polygamous?

Archaeologists, anthropologists, and biologists agree: It’s complicated. The answer may be something in the middle, as it often is when it comes to the science of monogamy. Some cultures have made the practice into law and others haven't. Even our human physiology seems undecided on the issue. At every level of analysis, it's hard to say exactly what we are or how we live. We're faithful and we're not. We're lovers and we're cheaters. http://www.slate.com/articles/health_and_science/human_evolution/2012/10/are_humans_monogamous_or_polygamous_the_evolution_of_human_mating_strategies_.html?

До биогенетического закона: необходимые уточнения

Оригинал взят у в До биогенетического закона: необходимые уточнения

Один из основоположников эмбриологии, Карл Эрнст (Максимович) фон Бэр, пишет в 1828 году:

«Если мы изобразим на таблице известное количество взрослых кур со всеми их характерными особенностями, то мы встретимся при этом с некоторыми различиями между ними, хотя и не особенно существенными, играющими сравнительно малую роль в жизненных отношениях, как, например, более или менее длинная шея, более или менее сильно развитые ноги и т. п. То же самое имеет место и у зародышей, но чем последние моложе, тем больше подметим мы у них различий, и тем, сообразно с меньшим развитием их, различия эти будут более значительны. Если так же изобразить на таблице ряд зародышей хотя бы на той стадии развития, когда замыкается спина, увеличив их при этом до размеров взрослой формы, то независимо от того, шло ли развитие более скорым или более медленным ходом, мы найдем у них очень большие отличия друг от друга, так что можно пожалуй даже усомниться, дают ли эти зародыши одну и ту же взрослую форму. То отношение головы к туловищу у одной особи значительно превосходит это отношение у другой, то одни зародыши, за исключением спинной струны и зачатка позвонков, прозрачны, как стекло, а другие значительно темнее, то некоторые зародыши сильнее изогнуты, чем другие. У некоторых спинная струна не достигает конца тела, у других брюшные пластинки ясно видны на всем протяжении. Еще больше будет различий, если мы перейдем к более ранним стадиям, и выше мною уже было отмечено, сколь различный вид имеют, например, первичные полоски. Различия эти имеют тем большее значение, что образование особи стоит в это время на очень низкой ступени развития, и с трудом даже можно представить себе, как столь различные образования приводят все же к одному и тому же результату и почему, кроме нормальных цыплят, не получается множества уродов. Так как, однако, число подобных уродов и среди более взрослых зародышей и среди цыплят обыкновенно бывает очень незначительно, то на основании этого приходится заключить, что описанные различия выравниваются, и каждое отклонение, насколько возможно, приводится к норме. Отсюда ясно, что отнюдь не та или иная стадия сама по себе и благодаря своим собственным особенностям определяет следующую, а более общие и высшие отношения управляют всем этим».
В принципе, эти слова вполне могут быть сказанными и сегодня. Читая труды Бэра, не перестаю удивляться тому, насколько глубоко тогда понимались многие вопросы развития организма и насколько недалеко, в сущности, продвинулась эмбриология за последующие 180 лет. Несмотря на колоссальную разницу в имеющихся в распоряжении ученых данных и инструментов исследования.

Занятно, что Бэр из вышеприведенного соображения делает следующий вывод:

«Так может, как мне кажется, естествознание, которому столь часто делают упрек, будто бы оно благоприятствует материалистическим воззрениям и питает собою их, напротив опровергнуть, притом на основании прямого наблюдения, строго материалистическое учение и доказать, что отнюдь не материя, а сущность (идея, согласно новой школе) размножающейся животной формы управляет развитием плода».
Тексты Бэра изобилуют тонкими наблюдениями и оригинальными рассуждениями. Естественно, не имею возможности их все привести, но на один момент обращу внимание. Бэр, в частности, старательно опровергает биогенетический закон; из его слов следует, что существует «господствующее представление, будто зародыш высших животных проходит стадии, отвечающие постоянным формам низших.» Замечу, что работа Геккеля1 появилась лишь в 1866 году.

Иными словами, задолго до Геккеля индивидуальное развитие понимали так: «Мало имеется представлений об отношениях в мире живых существ, которые бы встречали столь широкое признание, как следующее: отдельные стадии развития особи у высших форм животных с самого начала развития и до конца его соответствуют постоянным формам в животном царстве, при чем развитие отдельного животного следует тем же законам, как и развитие всего животного царства, так что вышеорганизованное животное в своем индивидуальном развитии проходит в сущности через стадии стоящих ниже его постоянных форм, благодаря чему периодические различия одной и той же особи можно свести на различия постоянных форм в животном царстве».

Бэр подробно разбирает это утверждение и приводит свое:

«Напротив, по-видимому, тип каждого животного фиксируется в зародыше с самого начала и господствует далее над всем развитием. Наше изложение истории развития цыпленка представляет из себя лишь длинный комментарий к этому утверждению. Спинная струна является одной из ранее всего обособляющихся частей. По бокам от нее поднимаются спинные пластинки,а вскоре появляются и брюшные пластинки, а также обособляется спинной мозг. Все эти образования возникают очень рано, и отсюда видно, что с тех пор уже не может быть даже речи о соответствии зародыша какому-либо беспозвоночному животному и, напротив, все отношения, образующие существенный характер позвоночного, появляются первыми из всех. Однако начало развития очень сходно у всех классов позвоночных, почему можно сказать не только для птиц, но и в более общей форме, что зародыш позвоночного является уже с самого начала позвоночным животным и ни в какое время своего существования не обнаруживает совпадения с каким-нибудь беспозвоночным. Постоянной же животной формы, которая относилась бы к типу позвоночных и обнаруживала бы столь малое гистологическое и морфологическое обособление, как зародыши позвоночных, вообще неизвестно. Следовательно, зародыши позвоночных при развитии не проходят никаких стадий, отвечающих (известным) постоянным животным формам.

Нельзя ли, однако, установить какой-нибудь общий закон для развития особи, обладающей всегда особой свойственной ей формой? Я думаю, что да, и попытаюсь вывести этот закон из следующих соображений. Зародыши млекопитающих, птиц, ящериц, змей, а также, вероятно, и черепах на ранних стадиях развития необыкновенно сходны друг с другом — как в целом, так и в развитии отдельных частей, столь сходны, что часто их можно различать только по величине. У меня имеются два маленьких зародыша в спирту, при чем я забыл в свое время опустить туда записку с названием формы, и в настоящее время из-за этого я совершенно не в состоянии определить даже класс, к которому они принадлежат. Это могут быть и ящерицы, и маленькие птицы, и совсем молодые млекопитающие, настолько совпадает друг с другом образование головы и туловища у этих животных, а конечности у данных зародышей еще совсем отсутствуют. Впрочем, если бы и они имелись, но на первой стадии образования, то и это ничего бы не могло нам сказать, так как ноги ящериц и млекопитающих, крылья и ноги птиц, как и руки и ноги человека развиваются из одной и той же основной формы. Итак, чем дальше уйдем мы в глубь истории развития позвоночных, тем более сходными друг с другом оказываются зародыши как в целом, так и в отдельных их частях. Лишь постепенно у них появляются особенности, которые характеризуют собою более крупные, a затем и более мелкие подразделения позвоночных. Таким образом, более специальный тип образуется из более общего.

Это находит себе подтверждение в развитии цыпленка в любой его момент. Вначале, когда замыкается спина, это только позвоночное и ничто более. После отшнуровывания от желтка, зарастания жаберных пластинок и появления аллантоиса зародыш представляет из себя позвоночное, которое уже не может жить в воде. Лишь позднее вырастают обе слепых кишки, появляется различие между конечностями и образуется клюв; легкие смещаются наперед, становятся заметны зачатки воздушных мешков, и вообще нельзя уже более сомневаться, что перед нами зародыш птицы. Эти особенности птицы в дальнейшем становятся еще более выраженными благодаря дальнейшему развитию крыльев и воздушных мешков, срастанию хрящей плюсны и т. д., и в то же время благодаря исчезновению плавательных перепонок становится ясно, что перед нами наземная птица. Клюв и ноги переходят из их общей формы в специальную, образуется зоб, а желудок еще раньше разделился на свои два отдела, появляется носовая чешуеобразная крышечка. Словом, зародыш получает особенности куриных птиц и, наконец, домашней курицы. Непосредственным следствием или, вернее, только измененным выражением всего сказанного выше будет положение: чем более отличны друг от друга две животные формы, тем далее в глубь истории развития нужно погрузиться для того, чтобы найти между ними сходство.
Вынужден опустить более развернутые пояснения. В итоге Бэр формулирует то, что впоследствии станет носить название «закон Бэра»:

Когда мы отметили выше, что для нахождения сходства между двумя животными формами необходимо тем дальше проникнуть в глубь истории развития к его началу, чем более отличаются друг от друга эти формы, то тем самым установили в качестве закона индивидуального развития,

1) что общее каждой более крупной животной группы образуется в зародыше раньше, чем специальное, С этим вполне согласуется то обстоятельство, что форма пузыря является общей исходной формой, ибо что является для всех животных более общим, как противоположность между внутренней и наружной поверхностью?

2) Из более общего в области отношения форм образуется менее общее и так далее, пока, наконец, не возникает самое специальное. Это было показано уже выше на примере позвоночных, именно птиц, а также на примере членистых животных. Мы упоминаем здесь еще раз про данное положение, чтобы присоединить к нему, в качестве прямого следствия из него, следующие положения относительно задачи исследования.

3) Зародыш каждой животной формы отнюдь не повторяет при развитии другие животные формы, а, напротив, скорее обособляется от них.

4) В основе своей, значит, зародыш высшей животной формы никогда не бывает подобен другой животной форме, а лишь ее зародышу. Только благодаря тому, что наименее развитые животные формы недалеко уходят от зародышевого состояния, они обнаруживают некоторое сходство с зародышами высших животных форм. Таким образом, это сходство, если только наша точка зрения обоснована, ни в коем случае не есть производное истории развития высших животных, а лишь следствие организации низших.»

Почему же (неверный) биогенетический закон, кажется, на первый взгляд вытекающим из наблюдений:

«Так как зародыш постепенно образуется путем идущего все время вперед гистологического и морфологического обособления, то, конечно, в этом отношении он должен обнаруживать с менее развитыми животными тем большее сходство, чем сам моложе. Затем различные животные формы отличаются то больше, то меньше от своего основного типа. Тип же сам, конечно, нигде не выражен в полной чистоте, а только с известными модификациями. Поэтому совершенно неизбежно, что те формы, у которых животный характер выражен наиболее сильно, отличаются от основного типа больше всего. Дело в том, что во всех основных типах, если только я установил их правильно, наблюдается равномерное распределение органических элементов. Между тем, когда возникают господствующие центральные органы и особенно центральная часть нервной системы, по чему мы большею частью и измеряем более высокое образование, то это неизбежно должно значительно модифицировать тип. … Рыбы менее далеки от их основного типа, чем млекопитающие и особенно человек с его большим мозгом. Совершенно естественно поэтому, что зародыш млекопитающего более похож на рыбу, чем зародыш рыбы на млекопитающее. Если же видеть в рыбе не более, как мало развитое позвоночное (что, как мы видели выше, является совершенно необоснованным допущением), то, конечно, млекопитающее следует считать за более высоко развитую рыбу, и тогда вполне последовательно будет сказать, что зародыш позвоночного является вначале рыбой. Поэтому-то я и взял на себя смелость сказать выше (§ 1), что с господствующим взглядом на закон развития неизбежно связан взгляд о распределении животных в виде ступеней одного ряда».
Не менее примечательно, что в те же примерно годы Бэр рассуждает насчет возможности происхождения человека от обезьяны. Сам он в такой сценарий не поверил, однако из текста следует, что такое допущение в начале 1830-х годов уже витало в воздухе, высказывалось как вариант, который можно обсуждать. Для специалистов, наверное, в том нет ничего неожиданного. Однако среди широкой публики происхождение от обезьяны прочно ассоциируется с Дарвиным, который его «придумал». Судя по всему, это не так.

1 Hаесkеl. Generelle Morphologie der Organismen. 1866.

среда, 7 ноября 2012 г.

A Looming Mass Extinction Caused By Humans

A Looming Mass Extinction Caused By Humans

Extinction is actually a natural and common phenomenon – of the roughly 4 billion species estimated to have evolved on Earth, some 99% are gone. In the past, the extinction rate has been balanced by the evolution of new species, but the current, human-caused extinction is happening so fast that evolution cannot keep pace. Barnosky estimates that the current rate is 1,000 times the natural rate, putting it easily on a par with the so-called “big 5” mass extinction events.


Peak Prosperity: Daily Digest 11/2

State Of The Species

State Of The Species (jdargis)

Why and how did humankind become “unusually successful”? And what, to an evolutionary biologist, does “success” mean, if self-destruction is part of the definition? Does that self-destruction include the rest of the biosphere? What are human beings in the grand scheme of things anyway, and where are we headed? What is human nature, if there is such a thing, and how did we acquire it? What does that nature portend for our interactions with the environment? With 7 billion of us crowding the planet, it’s hard to imagine more vital questions.

Peak Prosperity: Daily Digest 10/27

суббота, 13 октября 2012 г.

Who’s in Charge Inside Your Head?

by David P. Barash
Thanks to Quine for the link!

ZOMBIE bees?

07bees-articlelarge20121008-2-1h21ofo

That’s right: zombie bees. First reported in California in 2008, these stranger-than-fiction creatures have spread to North Dakota and, just recently, to my home in Washington State.

Of course, they’re not really zombies, although they act disquietingly like them, showing abnormal behavior like flying at night (almost unheard-of in healthy bees), moving erratically and then dying. These “zombees” are victims of a parasitic fly, Apocephalus borealis. The fly lays eggs within honeybees, inducing their hosts to make a nocturnal “flight of the living dead,” after which the larval flies emerge, having consumed the bee from the inside out.

These events, although bizarre, aren’t all that unusual in the animal world. Many fly and wasp species lay their eggs inside hosts. What is especially interesting, and a bit more unusual, is the way an internal parasite not only feeds on its host, but also frequently alters its behavior, in a way that favors the continued survival and reproduction of the parasite.

Not all internal parasites kill their hosts, of course: pretty much every multicellular animal is home to numerous fellow travelers, each of which has its own agenda, which in some cases involves influencing, or taking control of, part or all of the body in which they temporarily reside.

And this, in turn, leads to the question: who’s in charge of your own mind? Think of the morgue scene in the movie “Men in Black,” when a human corpse is revealed to be a robot, its skull inhabited by a little green man from outer space. Science fiction, but less bizarre than you might expect, or want to believe.

Providing room and board to other life-forms doesn’t only compromise one’s nutritional status (not to mention peace of mind), it often reduces freedom of action, too. The technical phrase is “host manipulation.”

Take the tapeworm Echinococcus multilocularis, which causes its mouse host to become obese and sluggish, making it easy pickings for predators, notably foxes, which — not coincidentally — provide an optimal environment for the tapeworm to move into the next phase in its life cycle.


continue to source article at nytimes.com

Richard Dawkins Foundation for Reason and Science

суббота, 18 августа 2012 г.

Африканские ведьмины круги признали "живыми"

Ведьмины круги. Фото авторов исследования
Ведьмины круги. Фото авторов исследования

Биолог Уолтер Чинкель впервые описал жизненный цикл африканских ведьминых кругов. Местные жители называют эти образования "следами богов". Статья исследователя появилась в PLoS ONE.

Ведьмины круги представляют собой круглые образования на территориях равнин в юго-западной Африке (еще ведьмиными кругами называют растущие по кругу грибы). Они обычно лишены травяного покрова и могут достигать в диаметре 12 метров. Причины возникновения этих образований до сих пор неясны, хотя имеется несколько гипотез - по одной, например, эти круги являются результатом деятельности насекомых (каких именно, установить не удалось).

В своей новой работе Чинкель изучил динамику развития и перемещения пятен, используя спутниковые снимки. Оказалось, что у пятен имеется собственный жизненный цикл - он начинается с гибели травы, продолжается ростом, а заканчивается зарастанием ведьминого круга. Примечательно, что в течение своей жизни круги не остаются на месте, а постоянно перемещаются.

Экстраполируя собранные данные, Чинкелю удалось среди прочего вычислить время жизни типичного круга. Как оказалось, оно зависит от размеров и составляет в среднем 41 год. При этом круги-долгожители могут существовать свыше 70 лет. По словам самого биолога, его результаты могут помочь в определении свойств загадочных кругов, и, возможно, подскажут что-нибудь об их природе.

Meme theory: Do we come up with ideas or do they, in fact, control us?

Mankind's greatest inventions are all the result of individual flashes of inspiration – or are they? Jonnie Hughes argues that, instead, ideas are subject to evolutionary principles, and we humans are little more than their hosts.

Do you have ideas, or do ideas have you? What exactly are ideas? Are they divine sparks of inspiration, the accidental by-products of our weird ape brains, neuronal fireworks displays that find meaning in our lives – or are they more than all these things?

One idea that I've spent the past three years of my life investigating is that ideas are, to a very real extent, 'alive' in their own right – surviving, reproducing, evolving, going extinct, just like living things.

It sounds a harmless proposition, but the implications are quite startling. If ideas are just like living things, then they are subject to Darwinian rules – inherently selfish entities, doing anything and everything they must to survive and propagate. And in this scenario, what are we? Little more than their hosts, their habitats? Vehicles to carry them from one parasitic generation to the next, coerced accomplices to their wild ambitions? If this idea has any substance at all, it will upset a lot of people.

It's not my idea, you understand. 'Meme theory', as it has been labelled, evolved in the minds of people including biologist Richard Dawkins, philosopher Daniel Dennett and psychologist Susan Blackmore, years before it entered mine. But at some point I, too, became infected and, in 2009, I decided to do what every good vehicle should do and take its passenger for a ride.

Like Darwin, I ventured abroad, into the cultural wilderness of America, to search out first-hand evidence that ideas are subject to natural selection. As I crossed the prairies, I classified the changing moustaches of farmers, plotted the evolution of the cowboy hat, dated American barns, and charted a taxonomy of tepees. In doing so, I found the evidence I needed to suggest that ideas do evolve just like the finches and tortoises that Darwin discovered in the Galapagos.

What's more, I found that viewing our world through 'meme goggles' is like suddenly spotting that vase in the optical illusion with the two faces. Your focus shifts from the human beings to the things in between – the countless living ideas that skip through our seven billion brains, each one competing for space in our cerebrums and the chance to procreate through our tongue and wrist movements. The mêlée of a new form of life is revealed. It's quite a view! Let me give you a few glimpses, with examples from my notebook.
Read more

What's more, I found that viewing our world through 'meme goggles' is like suddenly spotting that vase in the optical illusion with the two faces. Your focus shifts from the human beings to the things in between – the countless living ideas that skip through our seven billion brains, each one competing for space in our cerebrums and the chance to procreate through our tongue and wrist movements. The mêlée of a new form of life is revealed. It's quite a view! Let me give you a few glimpses, with examples from my notebook.
Read more



RichardDawkins.net

суббота, 30 июня 2012 г.

Why sex?

Оригинал взят у в Why sex?
"Зачем нужно половое размножение, если бесполое - проще и эффективнее" - одна из любимых головоломок эволюционистов-теоретиков. Популярно излагать суть проблемы я сейчас не буду, ограничусь парой ссылок:  
1) Заметка на "Элементах" Опыты на червях показали, что самцы  - вещь полезная (там есть еще несколько заметок по теме).
2) Для продвинутых пользователей - один из недавних обзоров, в свободном доступе (англ): de Visser, Elena, 2007. The evolution of sex: empirical insights into the roles of epistasis and drift (скачать pdf)

Полагая, что всё это всем как бы ясно, хочу обратить внимание на два обстоятельства - в общем-то очевидных, но любопытных и часто упускаемых из виду. Я сейчас с моделькой играю, много всего занятного нарыл, но то вещи в основном сложные, как-нибудь потом расскажу. А пока - два довольно простых пункта. 

1. Максимально допустимый размер генома. Чем больше геном (точнее, полезная, необходимая для выживания часть генома, та, что "под отбором" - у млекопитающих это примерно 5% всего генома), тем, при прочих равных, хреновее ваш адаптивный потенциал. С большим геномом отбору труднее и избавляться от вредных мутаций, и накапливать полезные. Для любого набора параметров (таких как темп мутагенеза (на нуклеотид или на ген), соотношение вредных и полезных мутаций, размер популяции, эффективность отбора) существует максимально допустимый размер генома Gmax, при котором не происходит вырождения (необратимого накопления вредных мутаций). При заданных параметрах если у вас геном меньше, чем Gmax, то отбор справится с отбраковкой вредных мутаций, и популяция не будет вырождаться. Если больше - извините, вам крышка. Средняя приспособленность будет неуклонно снижаться из поколения в поколение. И на фиксацию полезных мутаций размер генома влияет аналогичным образом. Чем больше геном, тем больше проблем с этой фиксацией. В итоге, какие параметры в модели ни задай, всегда наблюдаем одно и то же: чем больше геном, тем хуже эволюционные перспективы. Важное ограничение на пути прогрессивной эволюции, однако! Трудно эволюционировать по пути усложнения, если увеличение генома обходится так дорого. (Помните, как все удивились, когда выяснилось, что у человека в геноме всего 20 с небольшим тысяч генов, прямо как у какой-нибудь дрозофилы, а не 100 тысяч, как ожидалось? Может быть, самые сложные животные уже уперлись в потолок Gmax и дальше увеличивать полезную часть генома не могут?) Что касается полового размножения, то оно просто-напросто увеличивает эту самую величину Gmax. Причем увеличивает сильно. При некоторых реалистичных комбинациях параметров - в несколько раз. Резкое разрастание генома имело место при переходе от прокариот к эукариотам (т.к. в ходе симбиогенеза произошло объединение геномов симбионтов). Половое размножение возникло у эукариот очень давно, хотя точно никто не знает, когда. Отсюда мысль: не было ли появление полового размножения необходимой предпосылкой или составной частью эукариогенеза? (а обычно считают, что первые эукариоты были еще бесполыми, и приобрели половое размножение позже).

2. Секс позволяет извлечь пользу из численности. Еще один занятный эффект - различное влияние численности популяции на ее генетическое благополучие при бесполом и при половом размножении. При бесполом размножении рост численности популяции лишь очень слабо, совсем чуть-чуть помогает ей. Зато в половой панмиктической популяции ее генетическое благополучие (т.е. средняя приспособленность через фиксированное число поколений при заданных параметрах) уверенно растет пропорционально логарифму численности. Пример на рисунке. Во всех случаях модельные популяции стартовали из одинаковой позиции (у всех была средняя приспособленность = 100; все параметры одинаковы, кроме наличия или отсутствия обмена генами).

Почему так получается? А потому, что бесполая популяция - это свора конкурирующих клонов, пытающихся вытеснить друг друга. Половая, напротив, это единый генофонд, над которым отбор "трудится", как над единым целым. Представьте себе, например, такую простейшую ситуацию. Вот у нас популяция размером 2000 особей, в которой появилось две полезные мутации А и Б (в разных генах). Эти мутации, разумеется, появились у разных особей, а не у одной и той же. Если популяция бесполая, потомки мутантов размножатся, вытеснят всех не-мутантов, а затем начнут вытеснять друг друга. Если мутация А чуть более полезна, чем мутация Б, то потомки мутанта А в итоге вытеснят к черту потомков мутанта Б. Полезная мутация Б исчезнет из популяции, а средняя приспособленность повысится по сравнению с исходной на величину, равную "пользе" А. Это свинство называется клональная интерференция. Ну а в половой популяции, как только численность потомков обоих мутантов достигнет заметных величин, за счет рекомбинации начнут систематически продуцироваться генотипы, содержащие обе мутации вместе: А Б. (Польза, допустим, суммируется). Именно этот генотип А Б в итоге и зафиксируется. Средняя приспособленность половой популяции, таким образом, вырастет сильнее: она вырастет на пользу А плюс пользу Б. И ценная мутация Б не будет потеряна.
Ну а теперь посмотрим, что будет, если мы увеличим размер исходной популяции с 2000 до 3000 и теперь в ней появятся не 2, а 3 разных полезных мутации! Бесполой популяции это мало что даст: все равно начнется клональная интерференция, и самая полезная из трех мутаций вытеснит две остальные (сначала будут вытеснены все не-мутанты, а потом и носители двух других полезных мутаций). Половая же популяция, не сомневайтесь, скомбинирует все три мутации вместе, и в ней зафиксируется генотип А Б В. Итак, половая популяция поимела от увеличения численности весьма ощутимый выигрыш. А бесполая - почти ничего не поимела, разве что у нее стал выбор больше (можно стало выбирать лучшую из трех полезных мутаций, а не из двух).



пятница, 4 мая 2012 г.

Отсутствие матки спровоцировало "восстание пчел"

Пчелиная матка в окружении рабочих пчел. Фото Waugsberg Ученые установили, что при отсутствии пчелиной матки рабочие пчелы "восстают" против их репродуктивного доминирования. У насекомых развиваются яичники и они становятся способны откладывать яйца самостоятельно. Работа опубликована в журнале Current Biology.

Исследователи изучали развитие личинок в нескольких колониях пчел (пчелиных семьях) после их естественного и экспериментального разделения. При этом ученые обращали внимание на развитие у личинок яичников и специальных желез, предназначенных для производства корма (маточного молочка) для других личинок и матки.

В норме в пчелиной семье яйца откладывает только матка, а ее стерильные дети - рабочие пчелы выполняют все остальные функции, в том числе вырабатывают корм.

Оказалось, что когда во время разделения (как естественного так и экспериментального) в улье отсутствует матка, то у личинок рабочих пчел, растущих в таких условиях, хорошо развиваются яичники, а железы, предназначенные для вырабатывания корма, наоборот, оказываются недоразвитыми. Ситуация возвращается к первоначальному состоянию только когда новая матка созревает и начинает откладывать собственные яйца.

Авторы объясняют это тем, что при делении семьи происходит неизбежное генетическое отдаление рабочих пчел и матки. До разделения семьи рабочие пчелы воспитывают своих братьев и сестер. После того, как матка покидает улей, следующая матка (сестра рабочих пчел) дает потомство, которое в два раза генетически дальше от популяции рабочих. Не желая воспитывать своих племянников, некоторые рабочие пчелы "восстают" и начинают откладывать свои собственные яйца.

Ученые отмечают, что несмотря на известный у социальных насекомых - пчел, муравьев, ос, репродуктивный альтруизм его источником является забота о собственных генах. Когда сообщество становится генетически разнородным, выгоднее оказывается размножаться самостоятельно.

воскресенье, 1 апреля 2012 г.

Как моют котов

Оригинал взят у в Как моют котов
Видели когда-нибудь мокрого кота? Душераздирающее зрелище!
yaghr
радует своих читателей целой серией фотографий кошачьих водных процедур. Надо, Вася, надо!

суббота, 31 марта 2012 г.

Супермозг человечества

Где хранится информация, которая составляет душу цивилизации

2012-03-28 / Виктор Михайлович Луговской - доктор технических наук, профессор (Иерусалим).

В окружающем нас мире много незаметных загадок, феноменов, по которым мы скользим глазом, не замечая их необычных свойств. Свойств, которые поразительным образом не соответствуют нашим привычным представлениям. И особенно ярко это проявляется, когда нам приходится рассматривать поведение целых живых популяций. Так, после войн в странах с большими потерями мужского населения наблюдается внезапный рост уровня рождаемости мальчиков. И объяснения этому явлению нет, есть только название: феномен военных лет.

Психика толпы

В социальной психологии известны особенности поведения личности в толпе: люди, составляющие ее, как бы теряют свою индивидуальность, подпадая под влияние психики толпы. Первое исследование феномена толпы было выполнено еще в конце ХIХ века (Г.Ле Бон), но объяснения механизма этого явления до сих пор нет.

Толпа ведет себя как единое целое: отдельным людям в ней такое поведение часто бывает совсем несвойственно, но они идут за толпой, ведомые какой-то непонятной силой. Беспорядки, происходящие во время демонстраций, часто не планируются заранее, а возникают сами собой, как проявление темного, агрессивного духа «сверхсущества» – толпы. Но во время стихийных бедствий, войн и в других экстремальных ситуациях это «сверхсущество» может проявить себя и как герой, несущий спасение и победу.

Обратившись к истории, мы видим, что человеческие цивилизации возникают, развиваются и умирают. Вся история является последовательностью их возникновения и гибели, и доказывается, что у каждой цивилизации существует набор уникальных черт, который представляет собой как бы усредненную психику этноса, «душу культуры» (О.Шпенглер). Понятно, что никакая личность, входящая в этнос, не может быть носителем всей этой «души»: ее психическая активность – это лишь малая часть «души культуры».

Но сегодня неизвестно, где хранится информация, которая составляет «душу цивилизации» и воспроизводит ее в каждом поколении. Если передавать эту информацию только обучением и воспитанием, то неизбежны потери и постепенное обеднение. А его нет...

Удивительны и также не находят объяснения результаты исследований психиатров и психологов.

Психоаналитики утверждают, что психика человека состоит из сознательной и бессознательной частей; их непрерывное взаимодействие и конфликты, обычно не ощущаемые личностью, и составляют содержание ее психической жизни. Но антагонистическое взаимодействие сознания и подсознания явно снижает потенциал выживания особи, и поэтому такая структура психики не могла бы сохраниться в эволюционной борьбе. Но она все же существует.

Кроме того, психоанализ утверждает, что часть подсознания, в котором хранятся архетипы (К.Юнг), или «душа культуры», передается из поколения в поколение. Отдельный человек не имеет полного набора архетипов данного этноса. Но этот набор сохраняется из поколения в поколение! А ведь он не может храниться целиком в генетической памяти – слишком коротка по временной шкале эволюции жизнь этноса. И нет ответа на вопрос, где хранится этот полный набор, который определяет его лицо в веках.

Гены альтруизма

Популяции животных также задают не менее сложные загадки.

Каждый отдельный термит – это маленькое суетливое существо, которое вне своей семьи быстро погибает. Но семьи из десятков и сотен тысяч термитов возводят величественные здания термитников, по сложности архитектуры соперничающие с величайшими творениями человечества.

Инстинкт самосохранения – самый сильный инстинкт живого существа. Но когда при внезапной вспышке размножения количество полярных мышей, леммингов, стремительно возрастает и они начинают уничтожать растительный покров тундры, происходит нечто невероятное. Лемминги собираются в огромные стаи и, выключив инстинкт самосохранения, кидаются в реки или океан. После гибели избыточной части зверьков остальные возвращаются в привычные места обитания.

Сторожа – птицы или животные, – которые подают сигналы опасности своим стаям, добровольно подвергают себя немалому дополнительному риску. По классической теории естественного отбора они имеют меньшую вероятность дать потомство. Поэтому их гены, «гены альтруизма», должны постепенно уходить из популяции. Но этого нет – альтруисты животного мира существуют, и число их не уменьшается. Предложены разные гипотезы (В.К.Винн-Эдвардс, В.Д.Гамильтон), объясняющие загадку животного альтруизма, но анализ показывает их недостаточность – в неявном виде в них заложено получение «альтруистом» некоторой добавочной информации, источник которой неизвестен.

Где в крошечной нервной системе термита хранится огромный объем информации, необходимый для строительства термитника? Как отдельный лемминг может знать о том, что в тундре произошло «аварийное перепроизводство» зверьков? Что определяет альтруистическое поведение животных и сохранение «генов альтруизма»?

Все эти вопросы уже давно волнуют ученых, но общепринятых объяснений нет. Существуют, правда, околонаучные предположения об интеллектуальной ауре, психополях и космическом разуме... Ниже будет изложена новая гипотеза об особенностях интеллекта популяций, которая основана на последних достижениях информатики и теории управления и без помощи космического разума объясняет особенности поведения популяций. Удобным объектом для описания гипотезы будет муравьиная семья.

Цивилизация муравьев

Вот что говорил о коллективных насекомых известный французский энтомолог Р.Шовен: «По-видимому, первой ставкой жизни на земле был не человек, а насекомые... И они (виды насекомых. – В.Л.) подчинены общему закону развития в сторону повышения уровня психики. Но на этом пути встретилась одна серьезная помеха – размеры насекомых: они так малы, что у них неизбежно должны существовать ограничения в числе нервных элементов. Как обойти это препятствие? И общества насекомых разрешили эту задачу – переплели в одно целое все крошечные индивидуальные мозги способами, в тайну которых мы теперь начинаем проникать. Так создалась основа для головокружительного взлета: возникли земледелие, скотоводство, сбор и запасание продовольствия, возникли войны и рабство».

Цивилизация муравьев соизмерима по сложности с цивилизацией первобытной человеческой орды. Но объем нервной системы муравья в десятки тысяч раз меньше, чем у человека. Где же расположен тот мощный интеллектуальный центр, который управляет муравьиной семьей? В нервной системе муравья его никак не разместить.

Но представим себе, что гипотетический мозг муравейника разбит на большое количество малых сегментов, каждый из которых размещен в нервной системе одного муравья. Десятки и сотни тысяч таких сегментов будут составлять единый распределенный мозг, который уже способен управлять муравейником. Специальные программы будут следить за работой мозга и обеспечивать его сохранность при гибели отдельных муравьев.

Правда, сегодня мирмекологи (ученые, изучающие муравьев) еще не нашли достаточно мощных каналов передачи информации, которые необходимы для работы такого мозга. Но предположение о наличии таких каналов – не очень сильное допущение. Нам, например, неизвестно, как передаются приказы от гипнотизера к пациенту, но это никак не отвергает реальность самого гипноза.

Кроме того, в нервной системе муравья должен находиться небольшой собственный сегмент, который по командам распределенного мозга управляет его простейшими трудовыми операциями. Такой «мозговой центр», распределенный по десяткам и сотням тысяч муравьев, будем называть «супермозгом».

Некоторые нетрадиционно мыслящие энтомологи подходили к идее супермозга уже давно. Еще на заре века компьютеров тот же Шовен отмечал: «Известно, что элементы памяти больших электронных вычислительных машин состоят из ферритовых колец, соединенных между собой чрезвычайно сложным образом. Предположим, что инженер... имеет лишь одно ферритовое кольцо – он ничего не сможет сделать. Будь у него... несколько тысяч, то он сможет, соединив кольца надлежащим образом, создать из них орган машинной памяти. Предположите теперь, что у маленьких ферритовых колец выросли ножки, что они умеют передвигаться и лишь в особых случаях соединяются и образуют единое целое: вы получите машину, во многом сходную с пчелиной семьей. Понятно, что простая аналогия, подобная приведенной выше, не может служить веской аргументацией, но есть в ней некая внутренняя очевидность, которая делает ее в наших глазах довольно правдоподобной».

Конечно, аналогия не может быть доказательством, но если сделать еще один шаг и позволить работать той «внутренней очевидности», о которой говорит Шовен, то мы перейдем к описанной выше схеме супермозга. Надо сказать, что сегодня системы, сходные по структуре с супермозгом, – не новинка. Так, тысячи персональных компьютеров, подключенных к Интернету, часто используются для решения научных задач, требующих больших вычислительных ресурсов.

Концепция супермозга сразу снимает трудности объяснения «разумной деятельности» коллективных насекомых. Так же просто эта концепция объясняет и самоубийства грызунов, и непонятное в рамках теории естественного отбора альтруистическое поведение животных, и многое другое. Объясняет так хорошо, что появляется искушение приложить ее и к загадкам человеческих популяций.

 
Цивилизация муравьев соизмерима по сложности с цивилизацией первобытной человеческой орды.
Фото USDA

Сигналы древних инстинктов

Давайте предположим по аналогии с муравьем, что в нервной системе каждого человека есть и сегмент супермозга, который находится в «кооперативной собственности» этноса, и «собственный сегмент». Сегмент супермозга сознанием человека не воспринимается. Его задача – в составе супермозга оптимизировать поведение популяции в целом. «Собственный сегмент» – это область сознания, определяющая личность и повседневное поведение человека.

В отличие от крошечного «собственного сегмента» муравья мощный собственный сегмент Homo sapiens может без участия супермозга управлять сложной деятельностью человека. Корректирующие сигналы супермозга редки и поведение человека несет все черты самостоятельности, но тем не менее он остается членом некоего единства, составной частью коллективного субъекта. И жизнь этого субъекта направляется супермозгом. Например, он просто определяет недопустимое снижение численности мужчин и перестраивает гормональные системы так, чтобы увеличить количество рождений мальчиков (феномен военных лет).

Разумный собственный сегмент может без помощи супермозга разрабатывать сложные планы поведения личности. Так как цель планирования собственного сегмента – максимальный комфорт личности, а цель планирования супермозга – оптимальное поведение популяции, то неизбежен конфликт между супермозгом и разумным собственным сегментом.

Кроме того, древние инстинкты, хранимые в супермозге, могут требовать от сознания сигналов на выполнение поступков, невозможных для современного человека. Эти конфликты снижают потенциал выживания, и по мере роста интеллекта в психике Homo sapiens сформировался орган согласования, который упрощает совместную работу супермозга и собственного сегмента.

Такая эволюционно сформированная структура психики полностью совпадает с результатами психоаналитиков, которые утверждают, что психика человека состоит из компонента бессознательного – ОНО, области сознания – Я и Супер-Я – области согласования противоречий Я и ОНО.

Проясняется и механизм «организованной толпы».

Вторая оболочка

Обязательным фактором образования толпы является ее «вожак». С точки зрения гипотезы супермозга «вожак» – это личность, которая в отличие от других людей может устанавливать двусторонний контакт со своим сегментом супермозга и транслировать свои приказы в сегменты супермозга других членов толпы. И, возможно, что в обычных условиях эта особенность потенциального лидера держит его психику в состоянии, которое диагностируется как пограничное или даже патологическое.

Подводя итог своим наблюдениям, Ле Бон так описывает «вожака»: «Чаще всего вожаками бывают психически неуравновешенные люди, полупомешанные, находящиеся на грани безумия». На начальном этапе образования толпы приказы лидера принимаются лишь теми находящимися рядом особями, чья психологическая настройка особенно близка настройке психики лидера.

По мере присоединения новых членов к толпе суммарная сила и директивность приказов лидера, ретранслируемых членами толпы, возрастает. Прием этого усиленного сигнала становится доступным для всех членов толпы, а не только психофизически близких к лидеру, и толпа стремительно растет. При устранении лидера агрессивность и активность толпы резко падают и толпа начинает распадаться.

В рамках предлагаемой гипотезы также естественно объясняются загадки сохранения основных характеристик этноса.

Стабильные во времени особенности расы хранятся в генетической памяти, а особенности «души культуры» и другие общие характеристики этноса, темпы изменения которых – столетия, сохраняются в коллективной психике этноса – супермозге.

Также хорошо объясняются причины катастрофически сильного воздействия человечества на окружающую среду – воздействия, несоизмеримого с суммарной массой человечества. По оценкам экспертов, масса человечества составляет менее 0,012–0,015% массы биосферы Земли, но шрамы, оставляемые человечеством на природной среде, глубоки и непоправимы. Почему это происходит?

После достижения каждым собственным сегментом уровня разумности человеческие популяции стали строить вокруг себя искусственную природу, технологическую оболочку, которая позволяет получать от окружающей среды средства существования для растущего населения.

В популяциях животных супермозг получает от членов коллективного субъекта информацию о состоянии окружающей среды и в соответствии с ней регулирует численность популяции. В человеческой популяции супермозг не в состоянии делать это, так как он получает информацию не о состоянии окружающей среды, а о состоянии техносферы – искусственной оболочки, которая является для человечества окружающей средой. А эта оболочка может долгое время обеспечивать за счет чрезмерных нагрузок на природу средства существования для растущего человечества. Долго, но небезгранично.

В отсутствие регулирующего воздействия супермозга уже сейчас человечество превышает количество сравнимых с нами по размерам и способу питания живых существ на пять порядков – в сто тысяч раз! Но с ростом нагрузки на окружающую среду повышается и сложность техносферы, и ее «хрупкость», то есть возможность внезапного разрушения от случайных сбоев и поломок. Эта «хрупкость» хорошо видна на примере мегаполисов – города численностью населения во много миллионов могут существовать только в очень сложном и бесперебойно работающем технологическом окружении.

Так, интеллект человека, наша гордость и слава, отключив регулирующее воздействие супермозга, постепенно ставит человечество на грань катастрофы.

Техногенный супермозг

Однако сегодня человечество параллельно супермозгу, соединяющему в единое целое подсознания всех людей, строит техническую систему, которая должна сходным образом соединить их сознания или «собственные сегменты». Зародышами такого техногенного супермозга являются Интернет, поисковые и социальные сети, а также всемирные базы знаний, которые начинают появляться в структуре Всемирной паутины.

Этот новый супермозг, безусловно, переведет на новый уровень совместное интеллектуальное творчество человечества и, будем надеяться, даст новое понимание как роли человечества на планете, так и необходимости коррекции его, часто разрушительной, деятельности. Сегодня это, видимо, основная надежда человечества.

Существует и более оптимистичный взгляд на эту проблему. По мнению доктора биологических наук Даниэля Вигдоровича, интеллект человека является естественным продуктом эволюции, созданным супермозгом в борьбе за скорость адаптации. «Биологический орган надличностного интеллекта», как Вигдорович называет супермозг, создал в виде интеллекта человека небывалой мощности механизм, развитие которого приведет вовсе не к катастрофе, а к установлению новых принципов работы супермозга. А вместе с тем и к выходу из создавшегося кризиса эволюции.

Подробнее: http://www.ng.ru/science/2012-03-28/14_supermozg.html

пятница, 30 марта 2012 г.

Неполноценность генома бактерий объяснили помощью соседей

Биологи из Мичиганского Университета и Университета Теннесси объяснили потерю жизненно важных генов цианобактериями рода Prochlorococcus помощью со стороны соседей и предположили, что подобный механизм редукции генома может лежать в основе образования взаимозависимых бактериальных сообществ. Работа опубликована в журнале BMC Evolution.
Исследователи сравнили геномы Prochlorococcus с родственными микроорганизмами и определили, что все представители рода потеряли в ходе эволюции гены, помогающие разлагать перекись водорода. Поскольку известно, что эти гены свободно обмениваются между разными бактериями, и Prochlorococcus не потеряли возможности их приобрести, авторы решили, что их отсутствие выгодно для бактерий.

С другой стороны, в своей предыдущей работе исследователи установили, что в стерилизованной океанической воде под воздействием солнца происходит образование перекиси в концентрациях, которые являются смертельными для цианобактерий. Prochlorococcus выживают потому, что перекись удаляется из среды другими бактериями сообщества, которые таким образом выполняют “чужую работу” и несут связанные с этим издержки. Поскольку перекись свободно циркулирует между всеми клетками и водной средой, то ее концентрация фактически является общей для всех. Те организмы, которые избавляются от защитных генов, приобретают эволюционное преимущество за счет экономии ресурсов.

Подобное эгоистичное поведение известно для сообществ бактерий, состоящих из одного вида. Оно носит название “проблемы безбилетников”. Многие бактерии выработали механизмы борьбы с таким оппортунистическим поведением, так как большое их число может наносить вред сообществу в целом. В данном случае впервые было показано образование “безбилетников” за счет другого вида. Авторы исследования особо отмечают, что бактерии, экономящие ресурсы за счет соседей, не обязательно им вредят, как это всегда бывает во внутривидовом случае. Дело в том, что разные виды в сообществе конкурируют за разные ресурсы, и здесь скорее наблюдается процесс образования взаимовыгодного сотрудничества, ведь цианобактерии являются основным продуцентом биомассы, которая, в свою очередь, тоже становится ресурсом.

Планктонные цианобактерии Prochlorococcus живут в океане и являются одними из самых распространенных микроорганизмов на Земле. В некоторых частях океана они составляют до половины массы всех цианобактерий.

http://lenta.ru/news/2012/03/27/cheaters/

суббота, 17 марта 2012 г.

Сообразим на троих

Версия для печати | PDA/КПК  
Слизевик Metatrichia vesparia. Фото с сайта uwlax.edu
Слизевик Metatrichia vesparia. Фото с сайта uwlax.edu

Ученые обнаружили на Земле коллективный разум

Несколько дней назад новостные издания сообщили, что японцы создали робота, который двигается точь-в-точь как слизевик. Многие кликали на странное сообщение хотя бы для того, чтобы узнать, что же это за зверь такой - слизевик. Ученых эти непонятные существа - не то грибы, не то амебы, у которых нет мозга и органов чувств - интересуют по многим причинам: например, они умеют находить выход из лабиринтов, решать головоломки, обучаться и даже обманывать друг друга. Уникальные свойства слизевиков даже подвигли некоторых исследователей заняться созданием робота на их основе.

Колонии

Слизевики, или, как их еще называют, миксомицеты, были впервые детально описаны американским биологом Джоном Тайлером Боннером (John Tyler Bonner). Ученый подробно исследовал слизевика Dictyostelium discoides и даже использовал его как простую модель человеческого эмбриона. На первый взгляд, идея проводить параллели между микроскопическим комочком неясного вещества и Homo sapiens кажется странной, однако при более внимательном рассмотрении выясняется, что миксомицеты - это, действительно, весьма сложно организованные системы.

Большую часть своей жизни слизевики существуют не как отдельные организмы, а в виде колонии клеток, объединившихся вместе и действующих сообща - например, слизевики умеют ползать, стремясь добраться до подходящей пищи или избежать воздействия раздражителя. Двигаются миксомицеты не очень быстро - в среднем за минуту они преодолевают от 0,1 до 0,4 миллиметра, но если вспомнить, что размер каждой отдельной клетки не превышает нескольких десятков микрометров (микрометр - это одна миллионная часть метра, или одна тысячная миллиметра), то впечатление о медлительности слизевиков оказывается обманчивым.

Прекрасные фотографии необычных слизевиков можно посмотреть, например, здесь и здесь.
"Коллективный разум" миксомицетов не только решает, куда ползти. Когда вокруг слизевика заканчивается еда, он "принимает решение" размножаться. Чтобы выполнить эту важную функцию, слизевик заползает на пенек или другое место повыше и там с ним происходят удивительные метаморфозы. Амебовидное тело вдруг превращается в самый настоящий гриб со шляпкой и длинной ножкой. Благодаря внешнему сходству готовящихся размножаться слизевиков с грибами их долгое время причисляли именно к этому царству - и в старых учебниках еще можно увидеть статьи о миксомицетах в соответствующих разделах.

Ни то, ни се

Однако слизевики только притворяются грибами - по целому ряду признаков они никак не вписываются в эту группу. Начать с того, что "нормальные" грибы не двигаются: они захватывают пространство, дорастая до него (эту тактику слизевики тоже используют). Любовь к путешествиям - не единственная "неправильная" особенность миксомицетов: с точки зрения грибов, они совершенно непотребным образом питаются. Вместо того чтобы при помощи специальных ферментов расщеплять пищу до простых составляющих и спокойно всасывать их, слизевики заглатывают и переваривают еду, как какие-нибудь амебы. Наконец, в клеточных стенках грибов обязательно есть хитин – специфический углевод, который укрепляет тела грибов и членистоногих. В клетках слизевиков хитина нет.

Учитывая все эти странности, ученые после долгих споров причисли слизевиков к царству Protista (простейших). Другими словами, их признали родственниками известных всем со школы амеб, инфузорий-туфелек и эвглен зеленых. Но в отличие от туфелек и прочих малярийных плазмодиев, ведущих одиночный образ жизни, клетки слизевиков, как уже упоминалось выше, предпочитают объединяться в сложные сообщества, причем нередко одинаковые с виду клетки начинают выполнять совершенно разные функции. Например, шляпка псевдогриба, в который аморфный миксомицет превращается перед размножением, содержит огромное количество спор, начало которым положили клетки, волею случая оказавшиеся в верхней части слизевика. Их более невезучим собратьям достается роль ножки, которая выносит споры максимально высоко над землей. После того, как зачатки будущих слизевиков распространятся вокруг "гриба", ножка погибает.

Недавно ученые выяснили, что такой порядок дел не устраивает некоторые клетки слизевика. Оказалось, что они намеренно стремятся пролезть в ту часть тела миксомицета, которая впоследствии сформирует шляпку. Специалисты пришли к выводу, что способность жульничать заложена в клетках генетически - так как у обманщиков больше шансов выжить, она передается потомкам, и в популяциях сохраняется определенное количество "нечестных" клеток. Как и в человеческом обществе, такая стратегия работает только тогда, когда вокруг есть "честные" особи: если собрать слизевиков, несущих "гены обмана" вместе, то в неблагоприятных условиях часть из них вынуждена будет принести себя в жертву.

Сложный способ взаимодействия клеток и умение образовывать псевдомногоклеточные структуры ("тела" некоторых видов слизевиков вообще представляют собой одну гигантскую - до нескольких десятков сантиметров - клетку со множеством ядер) сформировались за очень долгую эволюционную историю слизевиков. Псевдомногоклеточность дала слизевикам существенные преимущества - относительно крупные по сравнению с отдельными клетками тела перемещались гораздо быстрее и разбрасывали споры куда дальше, чем любой одноклеточный организм.

Генетический анализ показал, что эти существа появились на планете как минимум 600 миллионов лет назад, а общий предок всех миксомицетов и вовсе мог бы отметить свой миллиардный день рождения. То есть слизевики вместе с другими простейшими и бактериями были первыми существами, осваивавшими сушу и создававшими почву, на которой потом смогли прижиться растения.

Море талантов

Здесь можно послушать "написанную" слизевиками музыку: ученые в течение нескольких дней записывали электрическую активность миксомицетов, а затем перекодировали ее в ноты и "впихнули" в 1,5 минуты.
Необычные существа заинтересовали ученых, и они научились выращивать их искусственно - оказалось, что миксомицеты с готовностью селятся на том же агаре, на котором во всех лабораториях мира разводят бактерий, и с большим удовольствием едят овсяные хлопья. Наблюдая за миксомицетами, исследователи обнаружили у них массу удивительных талантов. Например, слизевики умеют находить кратчайшее расстояние между двумя точками: если поместить слизевика на карту, скажем, Португалии, и разместить кусочки его любимой пищи в крупнейших городах, то очень быстро миксомицет при помощи своих отростков доберется до еды, причем выберет кратчайший из возможных маршрутов. В 2010 году ученые из Новой Англии провели ровно такой опыт, и оказалось, что маршруты, проложенные слизевиком, практически полностью повторяют существующую дорожную сеть.

Японские исследователи использовали необычные способности слизевиков для того, чтобы составить оптимальную схему транспортного сообщения в Токио. Они провели такой же опыт, как описано выше, только еду разместили в главных железнодорожных узлах столицы. Будут ли токийские власти использовать найденное слизевиком решение - неизвестно: пока труд миксомицетов и работающих с ними ученых оценил только комитет Шнобелевской премии. Слизевики приносят исследователям альтернативную Нобелевку уже второй раз - первый приз тот же коллектив специалистов получил в 2008 году за доказательство того, что их подопечные умеют решать головоломки.

Стремясь добраться до пищи, миксомицеты умеют не только прокладывать новые дороги, но и находить выходы из лабиринтов. Здесь можно увидеть, как слизевик пророс сквозь все коридоры до заветной горстки хлопьев в центре лабиринта.

Еще более замечательным оказалось то, что слизевики, у которых нет ни мозга, ни нервной системы, способны обучаться. Ученые заметили, что в более сухой атмосфере миксомицеты ползают медленнее, чем когда воздух влажный. Они стали подвергать "подопытных" периодическому воздействию сухого воздуха и выяснили, что через некоторое время слизевики начинают замедляться еще до того, как влажность воздуха упадет. Если ученые прекращали мучить миксомицета, он забывал, что нужно снижать скорость, но при повторном воздействии вновь научался реагировать на него.

Слизевик Lycogala conicum. Фото с сайта uark.edu
Слизевик Lycogala conicum. Фото с сайта uark.edu
Наконец, ученые показали, что в сложных ситуациях выбора слизевики ведут себя точно как люди - то есть ориентируются не на абсолютную, а на сравнительную ценность объектов. Исследователи предлагали миксомицетам выбор: кусочки несъедобного агара с хлопьями, лежащие на свету и в темноте. Слизевики не любят свет и поэтому при прочих равных предпочитали ползти к еде, лежащей в тени. Когда в освещенных кусочках агара было 5 процентов хлопьев, а в затененных - три, слизевики с примерно одинаковой частотой выбирали оба варианта. Но когда ученые уменьшили содержание агара в "темных" кусочках до одного процента, 80 процентов слизевиков стали стремиться именно к этой приманке: при таком раскладе разница между опасным и безопасным вариантом стала куда более очевидной.

В другой серии сходных опытов, дополненных неблагоприятными воздействиями, ученые показали, что в первой ситуации слизевики принимают решение быстрее: в некомфортных условиях разница в содержании хлопьев в освещенных и неосвещенных кусочках становилась непринципиальной, и микосмицеты быстрее определялись с выбором (то есть рисковали).

Выдающиеся способности слизевиков настолько впечатлили исследователей из университета Западной Англии, что они решили создать на их основе робота - авторы назвали его плазмоботом. По задумке ученых, машина будет способна определять тип встретившихся ей объектов, находить кратчайшую дорогу от одного объекта до другого, а также переносить небольшие предметы по заданному маршруту. Впрочем, пока сообщений о прогрессе в создании плазмобота нет.

Все описанные выше удивительные таланты ученые обнаружили, работая, в основном с двумя наиболее изученными видами слизевиков. В ходе глобального исследования Global Eumycetozoan Project биологи удвоили известное количество видов миксомицетов: они обнаружили, что слизевики обитают даже на листьях домашних растений. Так что существа, которых смело можно использовать для написания фантастических романов, на самом деле живут на Земле повсюду. Причем они могут называть себя исконными землянами с куда большим правом, чем люди.

суббота, 18 февраля 2012 г.

Почему мы не следуем собственным нравственным правилам (inopressa.ru)

февраль 18, 2012, 12:33
Майкл Маршалл | New Scientist

Человек устроен так, что имеет "две параллельных нравственных системы, и они не всегда согласуются", - так интерпретирует The New Scientist исследование по этике, опубликованное в Evolution and Human Behavior.

Размышляя о природе нравственных запретов, многие психологи приходят к выводу, что они являются разновидностью так называемого родственного отбора у животных, суть которого в том, что самопожертвование одной особи повышает шансы на выживание генома данного вида в целом. Однако Роберт Курцбан из Пенсильванского Университета (Филадельфия) полагает, что существует комплекс нравственных правил, развившихся независимо от родственного отбора.

К такому выводу он пришел, слегка изменив условия известного мысленного эксперимента с трамваем, состоящего из двух частей: "Проблема вагонетки" и "Толстый человек". В первой части человеку предлагается решить, переводить ли стрелку, чтобы отвести вагонетку с пути, на котором лежат пять человек, на другую ветку, где к рельсам привязан один. Вторая часть в классическом варианте представляет собой дилемму: столкнуть ли на пути одного человека, который может остановить вагонетку, чтобы спасти пятерых? На первый вопрос большинство отвечает утвердительно, а на второй - отрицательно, и это, как пишет The New Scientist, показывает, что у большинства из нас есть "строгий [внутренний] запрет на неопосредованное убийство людей, пусть и во имя высшего блага".

Дополнение Курцбана - просьба к испытуемым оценить свои действия во второй части эксперимента с нравственной точки зрения. Несмотря на негативную оценку подобных действий, столкнуть незнакомца ради сохранения жизни пятерым другим незнакомцам согласились 28% респондентов, а когда речь шла о шести братьях испытуемого, готовность пожертвовать одним ради пятерых выразили 47%, говорится в статье.

Источник: New Scientist


Tags:архаика, наука, отношение с контекстом, психология, эволюция мозга

воскресенье, 5 февраля 2012 г.

On The Inadequacy Of The Empiricist Tradition In Western Philosophy

by Stuart Kauffman


I find myself beginning to realize that the philosophy that I studied, from Descartes to Hume to Kant to Russell to logical positivism and the early Wittgenstein, and perhaps the late Wittgenstein of the Investigations, is seriously inadequate.

It starts with Descartes who conceived of his task to be a lone mind who would doubt all that could be doubted to find that which could not be doubted about what that single mind can know about the world. The emphasis is on "knowing."

Then we come to Hume of the Scottish Enlightenment, essaying to understand "Human Understanding." How can we know the world? By sense impressions, welded together in "bundles," in which the "self," or "I," itself disappears as just a bundle of perceptions: roughly, "all I am aware of is a jumble of sequential awareness," I am aware of no 'I'."

Kant seeks the conditions of knowing in the inner conditions of the mind, categories of perception such as space and time. He considers the phenomenal world we can know and behind it the noumenal world we can never know.

Russell brings us sense data such as "red here" and the tone, "A flat now," then sense data statements, "For Kauffman, 'red here' is true," and hopes that his recently developed predicate calculus working on sense data statements will allow philosophers to build a maximally reliable way of knowing the world, constructed out of sense data statements linked by logic, including quantifiers such as "there exists" and "for all."

To early Wittgenstein's famous "Tractatus": "The world is the collection of true facts" about that world.

On to logical positivism: "Only those statements (about the world) are meaningful which are empirically verifiable," which, ironically drove Western philosophy, yet whose founding statement just noted is not itself empirically verifiable.

The "empiricist tradition" sought and seeks to elucidate how we know the world.

What is wrong?

In the beginning, 5 billion years ago, no life existed on the forming planet. Either life started here or arrived from elsewhere. Let's assume the former. As a concrete working hypothesis let's take collectively autocatalytic sets of polymers like peptide sets, RNA sets, or DNA sets, all realized experimentally, in some bounding membrane like a liposome. For example Gonen Ashkenazi has a 9 peptide (small protein) collectively autocatalytic set reproducing happily in his Ben Gurion University lab.

So what?

So existing as a self reproducing system in a universe that is non-ergodic, (not repeating) above the level of atoms, where most complex things will never exist, is the first condition of life. "Knowing" is not yet a condition.

But that protocell typically lived in an environment with toxic and food molecules. By hook or crook, say by semipermiable membranes, the protocell "discriminated" poison from food and admitted only the latter, thanks to natural selection on evolving protocells.

We now have the rudiments of agency and knowing. The protocell evolved to do something, i.e., discriminate and admit food and block poison. This discrimination required rudimentary "knowing" and hence "semantics", without invoking consciousness.

What the empiricist tradition entirely misses is living existence and agency. Without the existence of the protocell, there is no evolutionary point in knowing. Without agency there is no use in knowing. Suppose, per contra, that the protocell could discriminate poison from food, but could not selectively block the first and admit the second. It would fail natural selection's harsh sieve.

Without being and doing, no knowing could have emerged in evolution. The empiricist tradition misses this central issue, thus is deeply inadequate.

In summary of this first point: Without being and agency, knowing is both pointless and would not arise in evolution.

Not only do we not know what will happen, we often do not even know what can happen.

But the empiricist tradition runs into a still deeper problem. In past posts I have discussed Darwinian preadaptations, where we cannot prestate their emergence in evolution. This has led my colleagues, senior mathematician, Giuseppe Longo, his post doctoral fellow, Mael Montevil, both of the Ecole Polytechnique, Paris, and myself to submit a paper also posted on ArXiv, entitled, "No entailing laws, but enablement in the evolution of the biosphere."

This article is radical. It claims that no law entails the evolution of the biosophere. The grounds for this include the fact that we cannot prestate the ever newly emerging relevant variables in evolution that selection reveals, therefore the very phase space of evolution changes in ways we cannot know beforehand, so we can write no laws of motion for the evolving biosphere, nor, lacking knowledge of the boundary conditions, could we integrate those laws of motion even were to to have them.

These deep issues mean that often not only do we not know what will happen, as when we flip a fair coin 10,000 times and do not know how many heads will come up, but here know all the possible outcomes, so can construct a probability measure. In evolution we do not even know what can emerge in the Adjacent Possible of the becoming of evolution, so can construct no probability measure for we do not know the sample space of all the possibilities, thus not only do we not know what will happen, we do not even know what can happen.

The empiricist tradition is ignorant of this profound limitation to knowledge "beforehand" as the biosphere "becomes."

Even pragmatism, which seeks to unify knowing and doing, falls prey to this last issue: We often do not even know what can happen. Pragmatism takes no account of this feature of our living world.

Hume famously argued that one cannot deduce "ought" from "is." This is the naturalistic fallacy. But Hume is thinking only of a knowing subject, firmly in the empiricist tradition started by Descartes. Hume ignores agency.

I wrote an entire book, Investigations, attempting to define agency. My try: "A molecular autonomous agent is a self-reproducing system able to do at least one work cycle."

A bacterium swimming up a glucose gradient for food is an agent, reproduces and the rotating flagella is just one of the work cycles the bacterium does. All living cells fulfill the above definition.

But once there is agency, ought enters the universe. If the bacterium is to successfully get food, it "ought" to e.g., swim up the sugar gradient. Without attributing consciousness, one cannot have "actings" without "doing them wisely or poorly," hence ought.

In short, the empiricist tradition, in ignoring agency, wishes to block us from "ought," when we cannot have doing without "ought." The root of the issue is "doing" versus merely "happening," a topic in a near future post.

We need to rethink many problems in philosophy to take account of the issues above.


13.7: Cosmos And Culture : NPR

Comments



Vlad Piaskovskiy (0nothing1) wrote:

1

Stuart wrote:

"Without attributing consciousness, one cannot have "actings" without "doing them wisely or poorly," hence ought."

It seems to me that this phrase is very doubtful. Permissible to say - and I like it! - That living systems possess the innate knowing what for them is good and bad; but this is not consciousness yet. Consciousness - is something more; consciousness involves conflict.

vendredi 3 février 2012 12:40:52


Recommend (0)


Report abuse





Vlad Piaskovskiy (0nothing1) wrote:

2

And this conflict seems to be something more than just a competition between two (or more) concurrent stimuli: in this case, at first glance, there is no need for a particularly complex organization. I think it is the conflict between the immediate response to stimulus (what Stuart called knowing) and the reaction that takes into account the developments in the long run - long run adaptation ("in the long run," of course, is relative, if we're talking about the first, primitive consciousness). Ie the basis of the second trend is the ability to forecast and modeling of the world (note also that consciousness is not reducible to win of the second trend, but to their parity).

But it does mean that the long term prognosis can supress immediate response to a stimulus that Stuart called knowing - ie, this trend is against life itself (as the embodiment of creativity and diversity)!

vendredi 3 février 2012 12:40:20


Recommend (0)


Report abuse





Vlad Piaskovskiy (0nothing1) wrote:

3.

Life without death would destroy itself - if the death is sudden to disappear, it would be a disaster, and we ourselves would have to be urgently re-invent it! Stuart, you say yourself that the world exists because everything has its constraints, then what constrains your creativity and diversity?

Stuart wrote:

"If our religions from the Axial Age 2500 years ago or so, were sufficient, then what say we to the fact that in WWI, German and British soldiers in trenches 150 meters apart prayed to the SAME GOD OF LOVE. 2000 years after Christ taught us to love, we kill."

Stuart, do not you think that this is a sign that your theory does not account for something, and except for of creativity and diversity god includes the force that constrains them (negates)?

vendredi 3 février 2012 12:39:33


Recommend (0)




Vlad Piaskovskiy (0nothing1) wrote:

1

I want to dwell on what might mean knowing, which, according to Stuart, is an inherent property of all living things. Here was an excellent article:
http://www.npr.org/blogs/13.7/2010/03/the_evolution_of_symbolic_lang.html

In a nutshell the essence:
"Most organisms communicate, but humans are unique in communicating via symbolic language. This entails relationships between signifiers (e.g. words) and what's signified (e.g. objects or ideas), where what's special is the construction of a system of relationships among the signifiers themselves, generating a seemingly unlimited web of associations, organized by semantic regularities and constraints, retrieved in narrative form, and enabled by complex memory systems.
Humans are thus a symbolic species: symbols have literally changed the kind of biological organism we are."

there was another article on this topic:
http://www.npr.org/blogs/13.7/2010/03/the_iself_and_our_symbolic_spe.html


samedi 4 février 2012 11:45:02


Recommend (0)


Report abuse





Vlad Piaskovskiy (0nothing1) wrote:

2

So, this view seems to be not true. And Homo sapiens is just the only one capable through awareness (understanding) to de-symbolize perception of the world. Another thing, thanks to the development of speech, only humans have symbols that got autonomy to such an extent that separated from the objects which signify and have themselves become objects.

Think about it: how a primitive organism can know what he should eat? It apparently does not see plants, as we see them, it sees food. All its perception consists of such features: food, a partner for mating, the danger, and so on. It is sort of mosaic pattern, and the more perfect the nervous system, the more completely the perception - mosaic is becoming finer, and the picture of the world becomes more adequate.


samedi 4 février 2012 11:43:41


Recommend (0)


Report abuse





Vlad Piaskovskiy (0nothing1) wrote:

3

The thinking by symbols is typical for some psychiatric patients, and such a condition means a return to a more primitive, archaic form of perception. Interestingly, on the one hand, understanding means the destruction of old infantile features: instead of "grass" we begin to distinguish between different types of plants, and eventually realize that every single plant is unique. On the other hand, we are also creating new, "scientific" features, which more accurately reflect the reality (eg, species, etc.) and these new features have the property that the theory destroying facts - Newton's laws are a good example. I want to say that from this point of view understanding does not imply any new information, but just we have the kind of information transformation.


samedi 4 février 2012 11:42:57


Recommend (0)


Report abuse





Vlad Piaskovskiy (0nothing1) wrote:

4

It is also interesting that symbols, according to Jung, is the content of our collective unconscious, then what in this case means "collective"? If this is, in particular, the same as Alva has in mind when he says:
"Mind is not inside us; it is rather, the dynamic activity of the whole, embodied, environmentally situated human being."

than "the redness of red" is really all the same for all of us. On the other hand, if we assume that individual thinking is our internal speech, it arose as a result of communication. I do not know what that means, it's just my speculation ...


samedi 4 février 2012 11:42:21


Recommend (0)