Как стать автором
Обновить
20.68

Биология

Всё о живых системах

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

ГМО во благо экологии: разложение микропластика с помощью бактерий

Время на прочтение14 мин
Количество просмотров1.6K


Современный мир полон проблем, многие из которых имеют глобальный характер. Одной из таких проблем является экология. Практически каждый день мы слышим ужасающую статистику загрязнения воздуха, почвы и воды, а также страстные тирады защитников экологии, обвиняющих всех и вся в экологической катастрофе. Отрицание вины человека, приложившего немало усилий для возвышения своего вида ценой всего вокруг, было бы глупо. Но обмен обвинениями на данном этапе не имеет практического смысла, ведь необходимо думать не о том, кто виноват, а о том, как это исправить. Кто-то скажет, что «починить» экологию уже нельзя, и это будет правдой, но это не значит, что нужно бездействовать. Ученые из Университета штата Северная Каролина (США) создали генетически модифицированную бактерию, способную расщеплять частицы ПЭТ в соленой воде. Это позволит на шаг приблизиться к решению проблемы микропластика в морях и океанах. Каким модификациям была подвержена бактерия, в чем их смысл, и насколько полученный организм эффективен в борьбе с пластиком? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 14: ↑14 и ↓0+14
Комментарии8

Моделирование биологических явлений с помощью Python

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение15 мин
Количество просмотров5K


Автор статьи: Артем Михайлов

Моделирование биологических явлений позволяет нам лучше понимать и прогнозировать поведение живых систем, начиная от популяционных динамик до молекулярных взаимодействий. Биологические явления нередко слишком сложны, чтобы быть полностью понятыми на интуитивном уровне, и моделирование предоставляет нам мощный инструмент для их анализа.

Моделирование биологических систем позволяет ученым исследовать разнообразные аспекты биологии, такие как динамику популяций, структуру генных сетей, взаимодействие молекул внутри клеток и многое другое. Это полезно не только в фундаментальных исследованиях, но и в практических областях, таких как медицина, сельское хозяйство и экология.
Читать дальше →
Всего голосов 15: ↑14 и ↓1+13
Комментарии1

Очистка воды с помощью синтетических живых материалов

Время на прочтение14 мин
Количество просмотров2.4K


Одним из самых острых вопросов современности является экология, а точнее ее состояние, которое далеко от идеала ввиду техногенного влияния. Помимо зеленой энергетики, о которой мы слышим чаще всего, существует масса исследований, направлены на решение проблемы загрязненности среды. Когда речь идет, например, об очистке большого объема воды, то мы невольно представляем себе какую-то огромную установку, но порой самыми эффективными оказывается самые маленькие. Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) разработали новый тип живого материала, созданный из природного полимера и генетически модифицированных бактерий, который был запрограммирован выделять специальный фермент, перерабатывающий различные органические загрязнители в безвредные соединения. Из чего именно состоит очиститель, по какому принципу он работает, и с какими типами загрязнения воды может справиться? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 17: ↑17 и ↓0+17
Комментарии5

Клетка IX, организм человека

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение15 мин
Количество просмотров2.4K

Организм — это самостоятельно существующая единица органического мира, представляющая собой саморегулирующуюся систему, реагирующую как единое целое на различные изменения внешней среды. Организм может существовать лишь при постоянном взаимодействии с окружающей его внешней средой и самообновляется в результате такого взаимодействия. Как подчеркивал И. М. Сеченов, «организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен».

Роль генетического кода и генома для становления и развития живого многоклеточного организма нельзя переоценить, но не удается отыскать источники и ссылки на то, как проявлялось и проявляется его влияние в этом направлении. Понятно, что все развитие происходило не само по себе, имела место этапность, стадийность, очередность приобретения свойств и функций, одним словом, шла эволюция.

Читать далее
Всего голосов 12: ↑6 и ↓60
Комментарии5

Истории

Чем банан из магазина отличается от того, что ели наши предки? Всем

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение8 мин
Количество просмотров12K

Человек веками выбирал среди растений и животных наиболее полезные качества и культивировал их. Так, например, появились зерновые, которые дают больший урожай, и фрукты с более изысканным вкусом.

В статье разобрались, как селекция развивалась со временем и почему не может остановиться.

Читать далее
Всего голосов 43: ↑38 и ↓5+33
Комментарии41

Клетка VIII. Международные проекты исследования человека

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение26 мин
Количество просмотров2.3K

Не только интеллектуальные озарения играют важную роль в науке. Такие технические прорывы, как телескоп в астрономии, микроскоп в биологии, спектроскоп в химии, приводят к неожиданным и замечательным открытиям. Вооружившись техническими инструментами, человек получает возможность «видеть» через узенькие окна (видимый и радиодиапазон) с поверхности Земли масштабные миры Вселенной, а с помощью «Хаббла», «Джеймса Уэбба» и «Спектра‑РГ» дополнительно через ультрафиолетовый, инфракрасный и рентгеновский диапазоны из космоса, также через другие окна микроскопов и спектроскопов — видеть микро и нано миры элементарных частиц материи.

Похожую революцию в геномике, протеомике производят сейчас мощные компьютеры, ИИ и информация, содержащаяся в ДНК.

Читать далее
Всего голосов 4: ↑4 и ↓0+4
Комментарии5

Кибер-почка: альтернатива пересадке и диализу

Время на прочтение10 мин
Количество просмотров3.2K


Организм человека — это сложный, точно настроенный механизм, состоящий из множества таких же сложных систем, отвечающих за множество взаимозависимых процессов. Однако, как подтвердит любой инженер, каким бы сложной ни было устройство, дефекты и поломки неизбежны. Современная медицина в поисках новых методов лечения различных заболеваний все чаще обращается за помощью к современным технологиям, начиная от робототехники и заканчивая искусственными органами. К примеру, ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) разработали искусственную почку, которая способна выполнять функции природного оригинала, тем самым потенциально нивелируя необходимость в диализе. Из чего сделана кибер-почка, как она работает, и насколько она эффективна? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 23: ↑23 и ↓0+23
Комментарии3

Ноотропы и оверклокинг ЦНС. Guest Post

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров6.1K

Ноотропы — препараты, стимулирующие интеллектуальную деятельность и обеспечивающие разгон нервной системы — это самый широкий класс разрешённых допингов, который продолжает активно развиваться и расширяться. Стремясь рассказать об этих веществах, не скатываясь в рекламу психоактивных добавок, а также максимально полно осветить нейрофизиологические принципы действия этих препаратов, я вновь обратился за помощью к уважаемой Анастасии Лазукиной @anastasiamrrиз команды «Биореактора», и эта работа превратилась в её очередной основательный гостевой пост для моего блога. С удовольствием приглашаю вас под кат и надеюсь, что блестящие нейрофизиологические подробности, иллюстрирующие низкоуровневое устройство «умных таблеток», будут вам очень интересны. Далее — от автора.

Читать далее
Всего голосов 18: ↑16 и ↓2+14
Комментарии15

Коллективный разум. Муравьи

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение7 мин
Количество просмотров6.8K

Отдельный муравей никаким особым интеллектом не блещет, обычный биоробот. Но, муравейник оказывается способным на виды деятельности, которые мы считали только нашей прерогативой, определяемой сознательной деятельностью. За 100 миллионов лет до того, как появились Сапиенсы, муравьи освоили животноводство (наверное, правильнее сказать, тлееводство) и сельское хозяйство, придумали войны за ресурсы и рабовладение, кастовую систему и наркоманию. Мы подозреваем, что должно существовать нечто, управляющее миллионами муравьев и организовывающее их совместную деятельность, и это нечто мы называем коллективным разумом.

То, что коллективный разум существует можно легко убедиться, посмотрев в зеркало. Наш мозг, являющийся коллективом нейронов, обладает намного продвинутым разумом чем сами клетки. И есть подозрение, что тот же муравейник может обладать чем-то подобным. Но как сформулировать данное понятие не понятно.

Проблема, как всегда, в размытых определениях. У нас нет четкого представления о том, что такое разум, а что уж говорить о понятии коллективный разум. Можно заменить понятие разума понятием интеллекта, которое теоретически можно измерять.  Но как применить тест IQ к муравейнику (тем более что спорно даже насколько он адекватно описывает интеллект Сапиенсов)? Как всегда, поможет нам кибернетика.

Определим интеллект как способность выстраивать логические цепочки, те самые if () then (). Чем больше строчек кода нужно, чтобы описать способность организма взаимодействовать с окружающей реальностью, тем выше у него интеллект. Например, возьмем бактерию. Если ее рецепторов касается пища, ее нужно съесть. Код соответственно будет:

Читать далее
Всего голосов 24: ↑22 и ↓2+20
Комментарии24

Вырождение человечества: 0 «Вселенная 25» — идеальное общество или смерть?

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение10 мин
Количество просмотров9.6K

Дорогой друг. Недавно в этой статье был поднят весьма важный вопрос. У меня были уже идеи и материалы на этот счет. Так как вопрос крайне обширный и затрагивает множество сфер: биология, философия, теория игр, история, экономика, то мой мозг просто закипает и систематизировать все в один цельный, единый материал без противоречий, и с удобным повествованием мне крайне сложно. К этой статье ровно как и к возможным последующим в данном цикле следует относиться как к сборнику материалов и идей. Сложные, комплексные, многосоставные темы похожи на полифоническую музыку, в которой несколько мелодий звучат параллельно. Так и здесь будет «звучать» параллельно линия биологии, этологии, одновременно теории игр, они могут в какой-то переплестись. Потом снова история, биология, философия. Снова переплетение и т. д. Может быть просто интересная ветка, отдельно стоящая и заслуживающая упоминания. К чему это вступление: материал будет сложный, витиеватый. Задача около челленджовая. Но вопрос стоит того. Некий PeterFukuyama натолкнул меня на мысль начать с "Вселенной 25"

Читать далее
Всего голосов 25: ↑17 и ↓8+9
Комментарии35

Another Brick in the Wall: декодирование музыки из данных активности мозга

Время на прочтение15 мин
Количество просмотров2.2K


Наука и технологии всегда были ощутимыми стимулами развития общества. Мир, коим мы видим его сейчас, по большей степени является таким именно благодаря научным изысканиям великих умов прошлого и настоящего. Тем не менее помимо науки существует ряд других основополагающих факторов, особое место среди которых занимает искусство. Живопись, музыка, кинематограф, литература и другие формы искусства стали неотъемлемой частью нашей истории, культуры и быта. Возможно, будет вполне честно предположить, что наука формирует мир наружный, тогда как искусство работает с внутренним миром человека. Точно так же нельзя отрицать и связь между двумя, на первый взгляд, противоположными видами деятельности. К примеру, между музыкой и нейробиологией существует вполне прямая связь — человек слушает композицию, его мозг реагирует. Если же учесть, что мозг человека подобен компьютеру, то можно ли, используя данные о сигналах мозга, декодировать музыку? Именно этим вопросом и задались ученые из Калифорнийского университет в Беркли (США). Они провели исследование, в ходе которого испытуемые слушали песню «Another Brick in the Wall: Part I» группы Pink Floyd, а ученые реконструировали ее по записям активности мозга. Как именно ученым это удалось, насколько реконструкция соответствовала оригиналу, и где может пригодиться такая технология? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 20: ↑20 и ↓0+20
Комментарии1

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

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров6.5K

Исследователи, возможно, нашли эффективный и экологичный способ удаления микропластика из воды с помощью легкодоступных растительных материалов. Оказалось, что их метод позволяет улавливать до 99,9% разнообразного микропластика, представляющего опасность для здоровья человека.

Проблемы здоровья, создаваемые нано- и микропластиком, и разработка эффективных способов его извлечения из воды в последнее время стали предметом активных исследований. В настоящее время не существует практической технологии, позволяющей универсально и быстро улавливать микропластик. Однако исследователи из Университета Британской Колумбии (Канада), возможно, разработали биоразлагаемое и возобновляемое решение.

Читать далее
Всего голосов 44: ↑44 и ↓0+44
Комментарии1

Воспроизведение карты биома Уиттакера из журнала Nature Communications с помощью R

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение6 мин
Количество просмотров1.3K

Биом Уиттекера, также известный как метод классификации экосистем, делит экосистемы на поверхности земли на различные типы на основе таких факторов, как географическое распределение и условия окружающей среды.Этот метод классификации был предложен американским экологом Робертом Уиттакером (Robert Whittaker) в 1962 году, целью которого является улучшение понятий и описаний разнообразия и функций экосистем. Уиттакер использует два фактора для классификации биологических сообществ: осадки и температуру.

Читать далее
Всего голосов 14: ↑14 и ↓0+14
Комментарии0

Ближайшие события

Необычные животные под водой

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение6 мин
Количество просмотров15K

Мне кажется, что каждый человек может иметь любое количество интересов. Тот факт, что мы все занимаемся ИТ, не только не исключает внутренних порывов расширять кругозор, а скорее наоборот — может стать поводом для этого. Для меня лично все началось с передачи про «таинственных обитателей глубин». Я посмотрел жутковатый ролик и подумал: «Интересно, а какие еще неожиданные для нас существа живут в разных уголках нашей планеты?» Начал копать и нашел много интересного. Одни картинки только чего стоят! Сегодня предлагаю посмотреть на тех, кто проводит свое время в толще воды и удивляет нас своими способностями и особенностями жизнедеятельности. 

Привет, Хабр! Меня зовут Олег Шилов, и на самом деле я фронтенд-разработчик команды «Леруа Мерлен». Но сегодня мне хотелось бы поделиться с вами своими находками в мире удивительных животных. Конечно, я не биолог, и этот пост будет скорее взглядом обывателя. Если у вас сегодня есть желание посмотреть на удивительных созданий (и жутких тварей), населяющих нашу планету, узнать, кто может покусать вас в ближайшем водоеме и почему «ангелы» не могут выжить без «чертей», добро пожаловать под кат.

Читать далее
Всего голосов 41: ↑39 и ↓2+37
Комментарии14

Вдохновлённые наукой: как геймдев использует научные концепции для создания реалистичных монстров

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение19 мин
Количество просмотров3.1K


▎Твори и создавай


В конце XX и начале XXI века культурный мейнстрим обогатился новым феноменом. Им стали видеоигры. Очень скоро они выросли в нечто большее, чем развлечение для гиков и способ скоротать вечерок-другой.

Сами игры, соответственно, становились всё более красочными, реалистичными и богатыми на контент. Это привело к тому, что всё больше людей стало испытывать интерес к геймингу. Потенциальные геймеры были готовы платить деньги за возможность испытать новый опыт, что значительно ускорило развитие всей индустрии.
Читать дальше →
Всего голосов 22: ↑21 и ↓1+20
Комментарии2

Пьезоэлектричество и самосборка биомолекулярной пленки

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров2.1K


В далеком 1881 году братья Кюри открыли пьезоэлектрический эффект. С тех самых пор это явление изучалось учеными со всего мира и стало частью множества систем, от пьезозажигалок и газовых плит до жестких дисков и сканирующих туннельных микроскопов. Пьезоэлектрический эффект присутствует не только в устройствах, но и в биологических системах. К примеру, пьезоэлектрический потенциал в легких, возникающий во время дыхания, способствует связыванию кислорода с гемоглобином. Несложно догадаться, что это имеет огромный потенциал в создании современных имплантируемых датчиков, приводов и сборщиков энергии. Однако перейти от теоретического потенциала к практической реализации весьма сложно из-за слабого пьезоэлектрического эффекта, вызванного случайной поляризацией биоматериалов, и сложностями масштабного выравнивания доменов. Ученые из Гонконгского университета науки и технологии нашли решение проблемы в виде разработанной ими методики активной самосборки тонких пленок пьезоэлектрического биоматериала. В чем секрет этой методики, из чего сделаны эти пленки, и как они реализуют самосборку? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 18: ↑18 и ↓0+18
Комментарии0

Cyberpunk 2023: Мой первый кибернетический имплант

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение7 мин
Количество просмотров5.3K

Технология RFID-имплантов существует довольно давно. RFID (Radio Frequency Identification) — это технология идентификации с использованием радиочастот. Главное её преимущество — это отсутствие необходимости в источнике питания. Радиоволны, принимаемые антенной чипа, обеспечивают достаточно электричества для его работы. Чип запитывается от радиосигнала и передаёт информацию, как правило, свой идентификационный номер. На этом, по большей части, и построены транспортные карты и системы доступа. В зависимости от модели, RFID-чип может быть как только для чтения, так и перезаписываемый. Если взять вашу кредитную карту и посмотреть на неё под ярким светом, можно разглядеть чип и антенну.

За последние 10 лет RFID-чипы распространились повсеместно: в картах бесконтактной оплаты, мобильных телефонах. Идея установить себе RFID-имплант у меня возникала ещё лет десять назад, с времён Японии и проездной карты Sapica. Примерно в то же время появились бесконтактные кредитные карты. Технология была доступна, но явно рассчитана на карты, а не на импланты в собственное тело. У карт был ограниченный срок действия, поэтому каждые несколько лет чип пришлось бы извлекать и устанавливать новый. Собственно, несмотря на доступность и удобство, идея внедрить себе под кожу компьютерный чип у многих вызывает отторжение. Думаю, именно психологический барьер стал, пожалуй, главным препятствием для более широкого внедрения этой технологии среди людей. Домашних животных чипируют давно и в промышленных масштабах. На работе у меня очень много разных дверей и терминалов, завязанных на мою карту доступа, поэтому пришла идея не таскать везде бейдж, а имплантировать себе чип с кодами бейджа.

Читать далее
Всего голосов 16: ↑11 и ↓5+6
Комментарии44

Luceat Lux Vestra: роль солнечного света в регулировании циркадных ритмов

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров2.6K

Важность сна в поддержании здорового жизненного цикла животных (в том числе вида Homo Sapiens) сложно переоценить. Причем, речь идет не только о физиологическом здоровье, но и о высших нервных функциях, например, таких как способность к обучению. Так, группа ученых из университетов Цюриха (Швейцария) и Леувена (Бельгия) в 2017 году показала [1], что во время фазы глубокого сна происходят процессы, важные для достижения определенного уровня нейропластичности, что в свою очередь является необходимым условием успешного обучения.

Циклы сна и бодрствования регулируются двумя основными факторами.

Читать далее
Всего голосов 12: ↑8 и ↓4+4
Комментарии8

Спинномозговые имплантаты. Новая эра нейротехнологий

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение15 мин
Количество просмотров6.8K

Согласно пресс-релизу ВОЗ, ежегодно в мире насчитывается до 500 тысяч случаев спинномозговых травм. Из них 90% приходится на ДТП, падения и враждебные действия со стороны других людей. Ассоциация нейрохирургов выделяет несколько механизмов повреждения позвоночного столба:

1. Компрессионные — результат резкого сдавления в вертикальной плоскости.

2. Дистракционные — сочетание давления с разрывом переднего и заднего сегмента позвонка.

3. Ротационные — то, что бывает, если к механизму травмы добавляется скручивание.

О спинномозговом интерфейсе
Всего голосов 29: ↑28 и ↓1+27
Комментарии1

У страха глаза велики: избегание зрительного контакта с объектом страха

Время на прочтение18 мин
Количество просмотров3.1K


Когда нам что-то не нравится, мы всячески пытаемся избегать какого-либо контакта с этим. Если же обычная неприязнь сменяется страхом, то желания контактировать с его источником еще меньше. Порой нам даже смотреть не хочется на то, что нас пугает. Все процессы, протекающие в организме человека, в той или иной степени контролируются мозгом. Одернуть руку от горячей поверхности, повернуть голову в сторону неожиданного громкого звука, определить испорченность продукта по его запаху — все это результат работы мозга, направленной на сохранение жизни и здоровья всего организма. Многие из механизмов работы ЦНС вполне неплохо изучены, но как именно мозг подталкивает нас отвести взгляд от чего-то страшного пока неясно. Ученые из Токийского университета (Япония) провели исследование, в котором им удалось раскрыть это тайну, а помогли им в этом плодовые мушки. Почему мы отводим взгляд от пугающих нас вещей, как этим процессом управляет мозг, и где могут пригодиться результаты данного исследования? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 21: ↑19 и ↓2+17
Комментарии1