Кожанные хранилища информации

Сохраняй посты, комментируй и ставь оценки
Я думаю, большинство знает, что у человека 23 пары хромосом. А вот у бонобо, орангутанга и гориллы — 24 пары. Почему такое отличие у нас с ближайшим родственниками? А всё дело как раз во второй хромосоме. Она почти идентична двум хромосомам шимпанзе бонобо. А также на схеме можно увидеть, что вторая хромосома имеет две центромеры вместо одной и дополнительные теломеры в середине, которые обычно находятся на концах хромосомы. Это намекает нам на слияние двух хромосом в одну, отсюда и 23 пары, вместо 24-х.

Исследователи из Университета Миссури разработали технологию превращения синтетической ДНК в перезаписываемый цифровой носитель. Ученые создали систему, которая позволяет не только компактно хранить данные, но и многократно стирать и обновлять их на молекулярном уровне.
Плотность упаковки. Если удастся реализовать технологию, то все данные мира на сегодняшний день можно будет упаковать в объеме обувной коробки для кроссовок. В отличие от плоского компьютерного чипа, молекула ДНК хранит данные в трехмерном пространстве. Информация кодируется путем замены нулей и единиц на последовательности четырех химических оснований. Это позволяет достичь плотности, недоступной ни одному современному магнитному или оптическому диску, при этом срок службы ДНК в сухих и прохладных условиях составляет тысячи лет.
До недавнего времени хранение информации в ДНК рассматривалось исключительно как метод долгосрочного архивирования. Основная сложность заключалась в том, что после записи последовательности нуклеотидов — А, Ц, Г и Т — данные становились статичными, и их нельзя было изменить, не разрушая носитель.
Специалисты из Колледжа инженерии Миссури предложили метод, который преобразует биологическую молекулу в аналог современного жесткого диска. Это открывает путь к созданию хранилищ, обладающих невероятной плотностью записи и долговечностью, измеряемой тысячелетиями, при минимальных затратах энергии по сравнению с традиционными дата-центрами. Работа опубликована в журнале PNAS Nexus.
«ДНК невероятна — она хранит чертежи жизни в крошечной стабильной упаковке. Мы хотели проверить, сможем ли мы хранить и перезаписывать информацию на молекулярном уровне быстрее, проще и эффективнее, чем когда-либо прежде», — пояснил профессор Ли-Цюнь «Эндрю» Гу. Благодаря новой технологии, данные, закодированные в виде химических букв, теперь поддаются оперативной корректировке, что делает систему пригодной для повседневного использования, а не только для «замораживания» истории на века.

Процесс считывания информации в новой системе реализован через использование компактного электронного устройства с нанопоровым сенсором. Когда нить ДНК проходит через этот сенсор, возникают тонкие электрические изменения. Специальное программное обеспечение интерпретирует эти сигналы, переводя их обратно в двоичный код — нули и единицы исходного цифрового файла. В перспективе разработчики планируют уменьшить это считывающее устройство до размеров обычного USB-накопителя, что сделает технологию доступной для широкого применения.
Помимо плотности записи, ключевым преимуществом ДНК-драйва является беспрецедентный уровень кибербезопасности. Поскольку информация хранится в физических молекулах, а не в постоянно подключенной к сети электронной системе, она остается недосягаемой для хакеров. Такая структура напоминает сверхнадежный сейф для цифровой жизни, где персональные архивы, научные данные и корпоративные документы защищены самой физической формой носителя. Работа ученых из Миссури приближает момент, когда энергоемкие кремниевые технологии уступят место экологичным и практически вечным биологическим решениям.
Чем мельче проблема, тем хитрее её решение. Изучение микроорганизмов и работа с ними сопряжена с рядом трудностей. Начиная с того, что без специальных приборов вы не углядите свой объект напрямую, и заканчивая тем, что организм из одной клетки меняется настолько стремительно и эволюционирует в масштабах культуры настолько сильно, что порой культуры с разницей в день и один пересев по свойствам имеют различий больше, чем два разных вида.
Особенно важно, если вы работаете с чем-то, ранее малоизученным или продуцентом "в работе".
Продуцентом называют организм (микроб или макрообъект), который производит какие-то полезные вещества или сам является частью такого вещества. Например, молочно-кислые культуры или лактобактерии в таблетках – это продуценты. Аспергиллус Нигер, производящий лимонную кислоту на заводе, это продуцент. Дрожжи в хлебе, квасе и пиве – тоже продуценты

Но я работаю с продуцентом другого рода – с бактериями, относящимися к виду Bacillus subtilis, знакомой и родной сенной палочкой, разные штаммы которой давно используют в препаратах для защиты растений. Как выяснилось в последних исследованиях, значительная часть известных человеку свободноживущих бацилл из разных уголков мира относится к сенным палочкам. Даже сильно различающиеся по свойствам и внешнему виду колоний. Как же это выяснилось? Всё дело в том, что в биологии с конца прошлого века наступила эпоха молекулярки. Человечество достаточно развило свои технологии, чтобы залезть под кожу каждой твари и изучить её не только внешне, визуально и на ощупь, но и доковыряться до самой сути жизни – до первичной структуры молекул белков и ДНК. И тут встаёт проблема: белки могут быть сходны у животных не только одного вида, но и разных конвергентных (независимо эволюционировавших в сходные формы) таксонов. Думаю, многие слышали, что мыши являются одним из модельных организмов для изучения мозга, и причина этому как раз в том, что у человека и мышей сходство в иммунитете мозга больше, чем у людей и собак (с обезьянами сходства больше, но и этических вопросов общество задаст больше).
При этом один и тот же вид в разных условиях или поколениях производит разный набор белков и даже разные версии белка. Так, отнесенные ранее к разным видам по внешнему строению, сезонам развития и составу белков грибы Bipolaris sorokiniana и Cochliobulus sativus оказались генетически одним и тем же видом, но разных поколений. Примерно то же случилось и с водорослями, и с бактериями.
Так вот, изучение генетической структуры теперь стало необходимой частью любого серьёзного исследования, без которой его не примут на рассмотрение методической комиссии и в больших изданиях. И моя работа исключением не стала.

Хотя полокусный анализ я провести не могу (хотя бы из-за времени и стоимости работ, у меня много полевых и лабораторных испытаний), провести примерную оценку гетерогенности вполне в силах нашей лабы.
Гетерогенность – это степень "разброса" генетических отличий в популяции. Другими словами, насколько популяция разнообразная и генетически стабильна. Особенно это важно в случаях как мой – я получала дочерние изоляты из природного, и они оказались очень разными по свойствам: одни хорошо подавляли рост плесневых грибов, другие уничтожали фитопатогенные бактерии, третьи были средними по обоим показателям, но хорошо росли и держались больше двух недель, не погибая. Учитывая, что это все было получено из одной капли исходной культуры с титром 10^8 колониеобразующих единиц на миллилитр, это очень большая разница. Поэтому и встал вопрос о необходимости проверки. Выбор пал на доступный и относительно простой анализ за авторством одного из совмещающих сотрудников нашей лабы.
Но перед этим сначала нужно извлечь ДНК для изучения. (есть, конечно, методы "засунь в каропку, она все сама сделает", но нам они не доступны)
Для этого надо наработать культуру, то есть, вырастить её побольше. Но изоляты, с которыми работаю я, растут слишком быстро, и стандартные 3е суток это слишком много – за это время на жидкой среде бациллы успевают уйти в споры, и достать оттуда суперспиралезованную ДНК почти нереально. Поэтому мне приходится сеять их на 14-16 часов, чтобы успеть снять, отстоять, перелить в пенициллиновые флакончики и довезти до соседнего института раньше, чем они наедятся и уснут. На фотографии вы можете видеть колбы возрастом в 16 часов – готова поспорить, плотное белесое кольцо наросших бактерий вас удивило.
Далее жижу надо отцентрифугировать, чтобы отделить клетки от продуктов жизнедеятельности и ферментированной среды. После чего аккуратно растворить клеточную стенку подобранной концентрацией антибиотиков лизирующего ряда (лизоцимом, например). Далее взболтать, залить феноловой смесью, чтобы растворить ДНК и отделить её от белков. После очередного центрифугирования раствор разделится на две части - близкую к консистенции воды нижнюю и густую гелеобразную верхнюю, разделённые белковый слоем. И если до этого момента вам казалось, что все вроде бы легко, знай, лей механической пипеткой заранее отсчитанные микролитры, то снять гелевый слой с ДНК, не задевая белки, надо наловчиться.

После этого гель переносят в следующие микропробирки, и отмывают от спирта буфером, неоднократно центрифугируя. В конце мы получаем волосистый белесый комок - это и есть наша ДНК в её естественной расплетённой форме без белков. Да, её видно невооружённым глазом, как на последней фотке. Количество ДНК зависит от вида, из которого её извлекают, и количества исходной культуры. Года четыре назад я выделяла ДНК из бычьей крови, и её было в двадцать раз больше (что естественно, у эукариот ДНК больше, и она содержится в нескольких хромосомах, в отличие от одной кольцевой ДНК бактерий).
В таком виде её можно залить дистиллированной водой и хранить в холодильнике пару месяцев прежде, чем перейти к следующему этапу - постановке полимерной цепной реакции. Про ПЦР в другой раз, так как красивой картинки в геле не получилось из-за проблем с системой гель-документации.
Да, это все было огромной подготовительной работой. А теперь умножьте весь описанный труд на 150 – 50 дочерних изолятов исходного штамма, и по 50 дочерних изолятов второго поколения от двух самых активных вариантов. Итого 150, плюс исходный, плюс другие культуры, участвовавшие в опытах.
И пускай только попробует кто-то сказать, что учёные ничего не делают.

Автор на Биореакторе: Хигерович

Почему нагревается процессор? Казалось бы, ответ очевиден! Всё дело в тепловом движении частиц, которое становится более интенсивным ну и пошло-поехало. Но оказывается есть тут и ещё один неочевидный фактор. Большинство из уважаемых читателей о нём даже не задумается.
Вы слышали про принцип Ландауэра? Если нет, то самое время узнать что это. Более того, этот подход позволит по-новому взглянуть на строение информации с физической точки зрения. Получается, что информация участвует в энергетических процессах на ровне с простой материей. Это позволяет рассматривать её как полноценный физический объект и исключить рассуждения из серии "свойство материи и только лишь оно".
На моём ДЗЕНе вышел ролик на эту тему, и уверен, что всем будет интересно узнать специфику вопроса более детально.
Экономическая эволюция часто сравнивается с биологической, так как обе системы подчиняются принципам отбора, адаптации и взаимодействия компонентов. В биологии эволюция видов направлена на выживание наиболее приспособленных, тогда как в экономике компании и технологии конкурируют за ресурсы, рынки и внимание потребителей, а эволюция экономических систем влияет на социально-экономические формации. Основные механизмы включают процесс естественного отбора, где менее успешные виды, общественные классы или фирмы вытесняются более эффективными, а также мутации, которые аналогичны инновациям в экономике. Адаптация в обоих случаях формируется под влиянием изменяющихся условий среды, будь то климатические изменения или рыночные трансформации.
Биологические системы стремятся к равновесию, обеспечивая устойчивость популяции, тогда как экономики пытаются достичь баланса между спросом и предложением, стабильностью и ростом. Например, экосистемы, как и мировая экономика, обладают свойствами самоорганизации, где сложные сети взаимодействий между элементами порождают устойчивые макроструктуры. Это может быть проиллюстрировано параллелью между пищевыми цепями, регулирующими потоки энергии в природе, и глобальными цепочками поставок, координирующими движение товаров и капитала.
Эволюционные процессы в биологии реализуют принцип максимальной энтропии, стремясь к состоянию, где энергия распределена наиболее равномерно. В экономике это можно рассматривать как тенденцию к росту эффективности и минимизации затрат, что приводит к более рациональному распределению ресурсов. Теория игр и математическое моделирование подтверждают, что стратегии в сложных системах, включая биологические и экономические, направлены на достижение равновесия Нэша, когда никакой элемент системы не может улучшить своё положение, не ухудшив его для других.
Сравнение этих подходов позволяет глубже понять общие законы развития сложных систем.

Изучение этих аналогий помогает разработке устойчивых экономических моделей, используя принципы, проверенные в биологических системах.
--
Предыдущий пост: Фазы эволюции экономических систем на примере трансформации феодализма в капитализм
Продолжение: Механизмы отбора и конкуренции в экономических системах
Этот пост входит в Часть 10. Общие законы экономической эволюции
Попытка выявить универсальные законы, управляющие развитием и вымиранием экономических систем. Роль самоорганизации и эмерджентных свойств.
Серия Происхождение экономических систем путём естественного отбора
Кто интересуется развитием общественно-экономических формаций, подписывайтесь!
Хотел найти какой-нибудь F.A.Q. по эволюцию. Почитать там, перевести и запостить. И вот, попался мне некий сайт BioLogos, который хочет рассказать мне про заблуждения о теории эволюции.

Великолепно, подумал я! Расскажи!

Эммм, что, простите? оО

Ясно-понятно...

UPD: #comment_275776793

В последнее время часто стал путешествовать на электричках между областями.
И задался вопросом: как наш поезд умудряется всегда выходить и приходить в одно и то же, строго фиксированное время, когда он пользуется теми же путями, на которые выходят не регулярные поезда?
Поэтому интересует, есть ли какая-нибудь статья или видос о том, как происходит маршрутизация поездов? Кто и откуда диспетчеризирует перевозки?
Пока писал пост, решил погуглить, нашёл такое, но хочется более подробной информации
Тем, кто путешествовал по железной дороге, известно, что поезда имеют «привычку» останавливаться, что называется, в чистом поле, или на какой-нибудь «случайной» небольшой станции. Неожиданная остановка в пути – событие неприятное. Но особенно обидно видеть, когда за окном в попутном направлении проносится грузовой поезд. Первое, что приходит в голову пассажирам при виде мчащихся мимо контейнеров, цистерн или рефрижераторов – железнодорожники торопятся заработать на перевозках грузов, поэтому пропускают товарные поезда в первую очередь, а низкодоходные или даже убыточные пассажирские, как говорится, «нервно курят в сторонке».
На самом деле пассажирские поезда имеют преимущество перед грузовыми. По факту каждого опоздания пассажирского поезда проводится расследование и устанавливаются виновные. Почему же бывает так, что грузовые обгоняют пассажирские – спросите вы? Всё просто. За каждым пассажирским поездом идёт несколько грузовых, а за ними – снова пассажирский. Бывают ситуации, когда скопившиеся на участке грузовые поезда необходимо «припарковать у обочины» и расчистить путь для пассажирских. В качестве парковочных мест используются свободные пути железнодорожных станций. Как правило, обогнавший пассажирский состав грузовой поезд занимает один из путей ближайшей станции и терпеливо пропускает собрата «пассажирника».
Органические, биологические и экосистемы, как сложные адаптивные системы, часто проявляют динамику, аналогичную равновесию Нэша, где участники взаимодействия (виды, популяции или организмы) принимают решения, приводящие к устойчивому состоянию всей системы. Эволюция таких систем также тесно связана с принципом максимальной энтропии, который описывает стремление к наиболее вероятным состояниям в рамках заданных ограничений. Математическое и физическое обоснование этих концепций связано с теорией игр, термодинамикой и статистической механикой.
Равновесие Нэша определяется как состояние, в котором ни один участник системы не может улучшить свой результат, изменив свою стратегию при фиксированных стратегиях других участников. В экосистемах и биологических системах это проявляется в стабильных взаимодействиях между видами или организмами. Математически равновесие Нэша в биологии можно описать с использованием репликаторной динамики, где частота стратегий в популяции изменяется пропорционально их успеху. Биологические взаимодействия моделируются с использованием матриц выигрышей, где равновесие Нэша находится как точка стационарности в динамической системе.
Равновесие Нэша, изначально разработанное в рамках теории игр, описывает состояние, при котором ни один участник не может улучшить свой результат, изменив свою стратегию в одностороннем порядке. В биологии эта концепция используется для анализа эволюционных стратегий, где организмы взаимодействуют друг с другом в конкурентной среде. Например, в популяционной биологии равновесие Нэша помогает понять, как определенные поведенческие стратегии становятся доминирующими в результате естественного отбора [1].
Стабильные популяции хищников и их жертв описываются моделью Лотки-Вольтерра. Здесь "стратегии" популяций - это скорости размножения и потребления, которые приводят к динамическому равновесию. Коэволюция видов, симбиоз, конкуренция и паразитизм создают устойчивые состояния, в которых виды адаптируются друг к другу, минимизируя конфликты и максимизируя совместное существование. Организмы, конкурирующие за ограниченные ресурсы, достигают распределения, при котором дальнейшие изменения стратегии ухудшат их "платежи" (например, доступность пищи или энергии).
Принцип максимума энтропии утверждает, что в условиях ограниченной информации система переходит в состояние, которое соответствует наибольшему числу микроскопических конфигураций, совместимых с наблюдаемыми макроскопическими параметрами. В биологии и экологии этот принцип проявляется в распределении энергии, структуре экосистем и эволюционных адаптациях.
Энергия в экосистемах распределяется между видами и трофическими уровнями так, чтобы минимизировать градиенты и максимизировать диссипацию (например, поток энергии от солнца к растениям и далее к хищникам). Популяции видов в стабильных экосистемах формируют распределения, соответствующие максимальной энтропии в рамках доступных ресурсов и экологических ограничений [2]. Видовые стратегии (размер тела, метаболизм, репродуктивные циклы) развиваются так, чтобы максимизировать выживаемость в сложной среде, что соответствует увеличению энтропии с учетом ограничений. Математически этот принцип связывается с вариационными принципами в статистической механике - состояние системы определяется максимумом функционала энтропии.
Принцип максимальной энтропии утверждает, что из всех возможных распределений вероятностей предпочтительным является то, которое имеет наибольшую энтропию, при условии соблюдения известных ограничений. В экологии этот принцип применяется для моделирования пространственного распределения видов и прогнозирования их распространения в зависимости от экологических факторов [3]. Например, метод максимальной энтропии (MaxEnt) используется для моделирования ареалов видов на основе ограниченного набора данных о присутствии, что позволяет оценить потенциальные места обитания организмов [4].
Эволюция - это процесс адаптации организмов и систем, приводящий к динамическому равновесию. С помощью естественного отбора эволюционные процессы реализуют стабилизацию взаимодействий, максимизацию энтропии и устойчивость к внешним воздействиям.
Устойчивость экосистем достигается, когда взаимодействия видов минимизируют флуктуации популяций, что соответствует равновесию Нэша. Генетическое разнообразие, мутации и дрейф генов увеличивают энтропию популяции, способствуя адаптации к изменяющейся среде. Эволюционные механизмы формируют системы, которые эффективно перераспределяют энергию и ресурсы, что увеличивает устойчивость к стрессам.
Теория игр, статистическая механика, термодинамика и репликаторная динамика демонстрируют, как природные системы используют фундаментальные физические законы и математические модели для адаптации и стабилизации, создавая устойчивые структуры в условиях хаотичной и непредсказуемой среды.
Эти концепции формируют базу для описания самоорганизующихся систем. В биологии и экологии равновесие Нэша и максимальная энтропия объясняют механизмы конкуренции и кооперации между видами. В физике они лежат в основе описания фазовых переходов и распределений энергии. Совместное применение этих принципов помогает понять поведение систем с множественными взаимодействующими компонентами.
Состояния равновесия описываются через распределение Гиббса, которое максимизирует энтропию при фиксированных макропараметрах (энергии, объеме и т.д.). Второй закон термодинамики обосновывает стремление изолированных систем к состоянию максимальной энтропии, что соответствует естественному движению биологических и экологических систем к устойчивости. Уравнения репликаторной динамики описывают изменения популяций и их стабилизацию.
Математическое и физическое обоснование равновесия Нэша и принципа максимальной энтропии основывается на пересечении теории игр, термодинамики и статистической механики. Эти концепции имеют фундаментальные связи, которые позволяют описывать динамику сложных систем. В физике принцип максимальной энтропии пересекается с вторым законом термодинамики, утверждающим, что замкнутая система стремится к состоянию термодинамического равновесия, при котором энтропия максимальна. Такое равновесие можно рассматривать как аналог равновесия Нэша, где состояние системы оптимально в терминах обмена энергией между компонентами.
Оба подхода активно используются в современных научных исследованиях для анализа сложных систем. Равновесие Нэша помогает понять динамику взаимодействий между видами, конкурирующими за ограниченные ресурсы, и предсказать устойчивые стратегии поведения. Принцип максимальной энтропии, в свою очередь, позволяет создавать модели распределения видов в экосистемах, учитывая неопределенность и вариативность окружающей среды. Интеграция этих концепций способствует более глубокому пониманию механизмов, управляющих биологическими системами, и поддерживает развитие методов их анализа и прогнозирования.
В экономике равновесие Нэша используется для анализа стратегического взаимодействия между участниками рынка, помогая предсказать поведение конкурентов и оптимизировать собственные решения. Принцип максимальной энтропии применяется для оценки вероятностных распределений в условиях ограниченной информации, что полезно при моделировании неопределенности в экономических системах.
Обе концепции предоставляют мощные инструменты для анализа сложных систем, будь то биологические сообщества или экономические рынки, позволяя понять и предсказать поведение их компонентов в условиях взаимодействия и неопределенности.
Серия Происхождение экономических систем путем естественного отбора
Вместо тысячи слов. Марков о проблемах происхождения жизни
Очередной пост с фаткиками, но не простыми, а расширенными со ссылками на источники. Поговорим про Землю-снежок, одного из первых сухопутных животных, паруса на спинах, гигантских насекомых, мозги динозавров и недавно вымерших животных.
За миллиарды лет истории Земли, что с ней только не случалось. И полное оледенение планеты, прям от полюсов до экватора, было тоже. Причём дважды. Дамы и господа, вашему вниманию представляю криогений — второй геохронологический период неопротерозойской эры. Начавшись 720 млн лет назад и продлившийся 85 млн лет, криогений заморозил планету полностью дважды. Свидетельства на разных континентах подтверждают гипотезу полного оледенения планеты. Но нет худа без добра. Столь суровые условия на планете дали толчок эволюции. 635 млн лет назад появляются свидетельства бурного развития многоклеточной жизни.
Во времена криогения мы можем встретить даже далёких предков современных организмов. Например, во времена глобального дубака появляются амёбы, первые животные (губки), возможно даже красные водоросли, инфузории и даже планктон. Предполагается, что в те далёкие времена пришли планктоны и побили бактерий ногами в живот с криками: "океан теперь наш, сучечки!" В чём суть? В криогение океан кишил бактериями и новой жизни некуда было развиваться. Но с приходом "хищного" планктона жизненное пространство было расчищено, а глобальное таяние огромного количества льда и снега вымыло в океан вагоны питательных веществ, что дало взрывной толчок для развития водорослей. Учёные называют это событие (делаем гнусавый голос Володарского) восстание водорослей.
С приходом нового периода, эдиакария, многоклеточная жизнь зацвела и запахла совсем новыми видами организмов. Эдиакарская биота представлена различными видами многоклеточных животных, растений и выглядит как-то уж совсем по инопланетному.

Мем из Бетмена ожидали?
Чисто предположим, на секунду. Мысленный эксперимент. Вы рыба мелководных морей, которые часто пересыхают. Уплыть далеко от побережья в открытое море вы не можете, хищники вас сожрут. Что будете делать? Правильно, осваивать сушу. Плавно, шаг за шагом. Учимся дышать атмосферным воздухом. Учимся ходить по суше, топ-топ. Учимся питаться на земле. И вуаля! Вы больше не рыба, вы амфибия. Так представляется эволюция тетраподов, сухопутных животных.
Тиктаалик — одна из переходных форм от рыб к амфибиям. Сочетает в себе черты и тех и других. Рыбье тело, но может опираться на передние плавники. Рыбья голова, но умел кусать как сухопутное. Рёбра, лёгкие, суставы как у сухопутного, но жило животное в ручьях. Вот такое оно, переходное звено.
Подробнее о тиктаалике

Ага, а как вам второй мем из комиксовой супергеройки в палеонтологическом посте?
Красивый, огромный парус на спине был у животных не единожды. Обладатели паруса можно найти совершенно в разных группах животных. Динозавры? Да! Спинозавр, амаргазавр и уранозавр. Вопрос назначения паруса обсуждается. То ли терморегулятор, то ли резервуар для питательных веществ и воды (жировой горб), то ли демонстративное украшение.
Динозавров обсудили, уйдём по времени дальше. Наши предки, синапсиды, тоже любили греться на солнышке парусом к лучикам. Диметродон и эдафозар носили на спине огромнейший парус. Вероятно, у этих ребят парус мог даже "раскладываться". Но назначение его также обсуждается.
Парус можно встретить и сегодня. Собственно, парусник из семейства марлиновых. Рыба массой под центнер развивающая в воде скорость в 55 км/ч. Вот он точно умеет складывать парус и убирать в специальное углубление на спине. Ещё вот современный обладатель паруса — гребешковый хамелеон

Гордые носители паруса на спине
Каменноугольный период, шёл 356 526 012 год до рождества тебя, Христа, Рамзеса и вообще любого человека. Мир полный тепла, влаги, зелени и кислорода. Настоящий членистоногий рай. Влажные леса и папоротниковые прерии покрывали планету от полюса до полюса. Около 30% кислорода в атмосфере, против 21% сегодняшних, делали трахейнодышащих крайне эффективными животными. По суше бегали многоножки длиной до 2,6 метров, артроплевры. В воздухе летали гигантские стрекозы, с размахом крыльев более полуметра. Но неужели не нашлось охотных до такого белка позвоночных?
В целом в карбоне сухопутные позвоночные получили новый виток развития. Начали зарождаться рептилии и синапсиды (будущие млекопитающие). Например, под конец карбона жили наши прапра(очень много раз)прадеды, примитивные синапсиды офиакодонтиды. Предки рептилий скромно прятались от хищных амфибий. Вестлотиана была размером всего 20 см. А вот амфибий было много всяких разных и они вполне могли питаться крупными членистоногими. Например, фолидерпетон вырастал аж до 4,5 метров.
Главное событие каменноугольного периода — это закрепление сложной жизни на суше. Тут тебе и множество растений, и насекомых и главное для нас, сухопутных позвоночных, амниоты.
Подробнее про стрекоз

Артроплевра и меганевра, карбоновая классика
Глубоко под землёй мы находим не только окаменевшие кости. Бывают хоть и редкие, но случаи, когда мы находим много другого интересного. Окаменевшего говна изволите? Есть у меня. Называется копролит. Говорить про перья динозавров и структура крыла птерозавров в палеопопе уже моветон. А вот про окаменевший мозг динозавра упомянуть можно. Ещё кусочек динозавровой органики: коллаген и эритроциты. Хотите покрасить своего пситтоказавра, но не знаете какой цвет аутентичный? Сейчас изучим меланосомы и раскрасим кого надо! Палеонтология уже давно не просто разглядывание и коллекционирование камней. На страже науки о древней жизни стоят такие девайся, как целые синхротроны! Знаете, что такое синхротрон? Я тоже, но звучит впечатляюще!
Да, а вот и новость про холестерин. Исследования помогли определить неведомую хернюшку возрастом более 500 млн лет как животное, благодаря найденому холестерину.

Это вам не это, это вам европейский центр синхротронных исследований
Обычно под массовым вымиранием воспринимается что-то очень-очень давнее, что было миллионы лет назад. Тысячи видов животных вымерли под действием катастрофы планетарного масштаба. Мало кто задумывался, но вымирание может быта не только из-за вулкана или астероида. Голоценовое вымирание или антропогенное вымирание — шестое массовое вымирание. Началось оно десятки тысяч лет назад и длится до сих пор. Биоразнообразие планеты сильно сокращается, а темпы лишь ускоряются. Винной тому глобальные изменения климата и новый, абсолютный сверххищник, с которым планета ещё не сталкивалась — человек. Вымершая плейстоценовая мегафауна нас не интересует в данном пункте. Нас интересуют животные, которые вымерли совсем уж недавно, а не тысячи лет назад.
Сумчатый волк — самый знаменитый представитель сумчатых, которого не стало на планете уже при современных людях. В Австралии его уничтожили давно, а вот в Тасмания он прожил аж до XX века. Безнадёжно потеряли уникальное животное в 1930-х.
Стеллерова корова — ещё одно недавно вымершее знаменитое животное. Представитель сирен, морских родственников слонов. Полностью истреблена ради мяса в XVIII веке.
Птица Додо — родственник голубей с острова Маврикий. Додо стал символом вымирания в мультфильме «Ледиковый период», но пережила и мамонтов, и смилодонов. Птица дожила до XVII века. Была истреблена либо человеком ради мяса, либо завезёнными кошками и крысами. Мало кому известно, но совсем рядом с додо жил и дронт-отшельник или родригесский дронт. Прожил чуть дольше, до XVIII века.
Тур — один из крупнейших диких быков. Жил в Европе и на севере Африки очень долго. Мощное животное, выраставшее до 800 кг, оказалось крайне уязвимо. Обширная человеческая деятельность и охота полностью стёрли его с лица Земли.
Я описываю лишь недавно вымерших, лишь животных и только популярных. Голоценовое вымирание же уже имеет на своём счету тысячи и тысячи организмов.
Подробнее о массовых вымираниях:

Спасибо за внимание!
Ссылка на альбом с авторскими постами по палеонтологии.
Вы можете поддержать меня через донаты Пикабу
Хомячок, охотящийся на всяких ядовитых тварей, — крайне интересная тема. Пойдём по порядку, как и всегда.
Хомяковые — второе (после мышиных) по видовому разнообразию семейство грызунов. Насчитывают хомячки более 600 видов. Кроме самих хомяков (подсемейство хомяки), сюда входят полёвки, лемминги и даже ондатры, о которых был тест в моих угадайках. Хомяковые, как и мышиные, есть буквально везде: в высокогорье, в Арктике и, как наш герой, даже в пустынях. В таком разнообразном семействе найти какого-нибудь удивительного представителя для поста не составило труда.
Скорпионовый хомячок внешне абсолютно обыкновенное животное. Небольшое, до 12 см длиной и массой до 50 граммов. Больше похож на мышь, чем на хомячка, что отражено в англоязычном имени — кузнечиковая мышь. Окрас такой же невзрачный, как и у мышей: серый или песчаный. Одиночка до мозга костей. Но за этой обыкновенной и милой внешностью кроется безжалостный и агрессивный убийца.

Такие размеры у высшего хищника аризонской пустыни
Хомячки в принципе не отличаются миролюбивым характером, но наш герой особенный. Не о том зверьке Киплинг рассказ писал. В отличие от большинства грызунов, рацион скорпионового хомяка состоит на 75% из пищи животного происхождения. Да, другие грызуны тоже любят "мясо", но мало у кого оно составляет большую часть рациона. В голову приходит разве что один из североамериканских видов белок, или полосатый суслик, который наполовину плотояден, но в основном его рацион состоит из гусениц и тараканов. Хомячки же из поста готовы есть и позвоночных, даже в разы крупнее себя. Им вообще плевать, кого есть.
Также отдельно стоит отметить крайнюю территориальность наших героев. Они вообще не выносят соперников в своих охотничьих угодьях. Являясь чуть ли не высшим хищником в своей экосистеме, хомяки ревностно охраняют свою территорию. Периодически они громко пищат, оповещая сородичей, что территория занята. За свой "вой" они получили прозвище "мыши-оборотни". Если же сородич не понял устного предупреждения, значит, быть драке. К другим грызунам они нетерпимы вовсе, во всех экспериментах хомяки попросту съедали подсаживаемых к ним зверьков.

Стоит, орёт, готов дать п*здов любому хомяку
К скудным на пищу условиям окружающей среды хомячки приспособились давно. Ещё во времена миоцена, то есть несколько миллионов лет назад. Кроме толерантности к боли и яду, о которых мы ещё поговорим, у хомячков изменилась и зубная формула. В целом зубы стали больше походить на зубы насекомоядных летучих мышей, чем на зубы грызунов. Суровый нрав оттуда же, из суровых условий пустыни и других засушливых регионов Северной Америки: либо ты съешь соперника, либо он тебя.

Короткий ролик про этого зверя
Но скорпионовым хомячка зовут не просто так. Скорпионы, ядовитые насекомые, пауки — неважно на кого охотиться. В отличие от знаменитого медоеда, хомячку действительно всё пофиг. Хотя даже наоборот. Яд скорпионов и других членистоногих не просто безобиден для хомячка, он притупляет боль. Хоть опытные охотники и стараются избегать жала своей добычи и даже пытаются его отгрызть в первую очередь, порция яда включает у зверьков толерантность к боли. Такова коэволюция: по мере эволюции яда аризонских скорпионов хомячок к нему адаптировался и получил мутацию, благодаря которой токсин скорпиона блокирует болевые сигналы грызуна. Получив дозу яда, хомячок может вообще не париться и продолжать грызть жертву, правда, вслепую. Дерутся наши герои, закрыв глаза. Хоть скорпионовые хомячки лучше других грызунов опираются на слух и осязание, зрение им ещё нужно. И бонусом этим крутым ребятам достался ещё и специализированный желудок, способный выдерживать твёрдый хитин.
Такой вот он, безобидный скорпионовый хомячок. Он как минимум должен стоять в зале славы крутых хищников рядом с медоедом и Рикки-Тикки-Тави.
Всем спасибо за внимание! Если вам было интересно, вы можете поддержать меня донатом. Больше интересного для вас в профиле!
Также напоминаю, что у меня есть тг-канал по естественным наукам, где каждый день выходят тестики и другой контент: Естественно знаем
Хочу рассказать об эксперименте, целью которого было продемонстрировать, что с помощью небольшого набора правил можно создавать сложные, интересно устроенные виртуальные миры прямо в окне браузера.
Это своего рода симуляция «цифровой химии» — межатомных взаимодействий в 2D- и 3D-пространствах:
Основные цели данного проекта заключаются в изучении самоорганизующихся систем, синтезе конфигураций с большим многообразием сложных соединений, а также сложных реакций между ними. В идеале — в получении «молекул», имеющих формальные признаки жизни — саморепликацию, наследственную изменчивость и метаболизм.
Частицы разных типов визуализируются разными цветами. От типа частицы зависят их свойства, представленные в конфигурации мира:
На последнем пункте остановимся поподробнее. Без этого правила почти все сгенерированные вселенные через какое-то время застывали или приходили в вечное движение, но без регулярного образования новых связей. Для решения этой проблемы я ввел правило, по которому частица каждого типа имеет возможность повлиять на максимальную длину связей частиц разных типов в сторону увеличения или уменьшения. Таким образом получилось достичь эффекта непрекращающегося синтеза и распада сложных «молекулярных» соединений.
Всеми основными параметрами симуляции можно управлять через пользовательский интерфейс, меняя таким образом «физику» мира. Кроме того, за счет настраиваемой рандомизации можно создавать практически неограниченное количество уникальных новых «вселенных» со своими неповторимыми законами. В общем, получилась занимательная и залипательная штука.
Для высокопроизводительной обработки взаимодействий между тысячами частиц пришлось применить множество приемов оптимизации (объектный пул, прокси-фасад, кубическая кластеризация пространства и другие). Расти в этом направлении еще есть куда, но эту работу я уже буду продолжать на Python с использованием Numpy и Numba, потому что браузер позволяет использовать только одно ядро процессора на одну открытую вкладку, что сильно ограничивает возможности масштабирования.
Вот ссылки на демо нескольких любопытных конфигураций со сложным поведением частиц:
Потыкать и почувствовать себя демиургом можно здесь.
Исходный код живет на гитхабе. Поделиться ссылкой на интересную конфигурацию можно здесь, в комментариях, или в специальном issue.
Кстати, встретив интересный набор законов, не хочется, чтобы он канул в лету после закрытия окна браузера, — поэтому я внедрил кнопку создания ссылки на запуск симуляции с заданным набором параметров. А поделиться ссылками на интересные конфигурации можно в специальном issue либо здесь, в комментариях.
Спасибо за внимание!


Пробежимся по разным наукам. Сегодня будем отгадывать без вариантов ответов, но с подсказками. Как всегда, больше тестов в моём профиле: альбом с предыдущими тестами или ежедневные в тг-канале. Рассказывайте, что разгадали, а мы начинаем!

Подсказка: это образование есть у осьминогов
Ответ через
3
2
1
Речь про клюв. Динозавр пситтакозавр буквально переводится как ящер-попугай и имеет весьма характерный клюв. Кстати, у осьминогов клюв — единственная твёрдая часть тела.


Подсказка: птицы этого рода широко распространены в России, как на севере, так и на юге; как в европейской части, так и в Сибири.
Ответ через
3
2
1
Сорокопуты (лат. Lanius). Некоторые виды сорокупотов насаживают мышей и других позвоночных на ветви, как мясник подвешивает туши на крюки.


Подсказка: корабль появляется в большинстве фильмов франшизы. Это не старкарфт, картинка просто отделяет вопрос от ответа. х)
Ответ через
3
2
1
Cambroraster falcatus — вид ископаемых хищных членистоногих из монотипического рода Cambroraster. Название виду было дано из-за визуального сходства панциря с космическим кораблём «Тысячелетний сокол» (Millennium Falcon) из вселенной «Звёздных войн»


Подсказка: Тибет тут не просто так упоминается
Ответ через
3
2
1
Речь про овираптора Читипати, названного в честь С/Ч/Цитипати — Владыки Кладбищ. В одном из своих предыдущих воплощений они были супругами аскетами, тантрическими йогинам, совершающие практики на кладбищах. Однажды они вошли в глубокую медитацию, и, потеряв связь с их физическими телами, не заметили, что вор отрубил им головы и бросил их туловища в грязь. По другой версии животные обглодали до костей. Они превратились в гневных духов смерти, известных под именем Шри Ситипати, главной функцией которых является опека кладбищ и мест небесных погребений, а также защита тантрических практиков, в особенности тех, кто практикует на кладбищах.


Подсказка: широко распространённый у нас вид имеет длину тела 16—19 см. Характерен длинный хвост. Окраска верхней части тела преимущественно серая, а нижней — белая. Головка белая, с чёрным горлом и шапочкой.
Ответ через
3
2
1
Это трясогузка. Название рода происходит от двух слов: трясти гузкой. Гузка — прост. хвостовая клинообразная часть туловища птицы.
Секунду он разглядывал меня, словно бы в недоумении, затем сложил губы куриной гузкой и двинулся мне навстречу, протягивая узкую белую ладонь.
Аркадий и Борис Стругацкие, «Отель «У погибшего альпиниста»», 2016 г.


Подсказка: Сам сын Колумба наблюдал, как жители островов охотятся на этих животных
Ответ через
3
2
1
Речь, конечно же, про акул. Жители прибрежных регионов Мезоамерики регулярно на них охотились. А гигантский сородич, зубы которого породили американские мифы, это мегалодон. У белых акул и тем более у мегалодона вообще характерные и узнаваемые зубы.


Подсказка: животное из отряда хищных.
Ответ через
3
2
1
Это карта плотности расселения бурого медведя. Камчатка, Архангельск, вы там как поживаете?

Подсказка: это не кошка и не собака. Картинка опять же отделяет текст вопроса и ответа. В честь Г. назван эффект в психологии, когда человек задающий вопрос неосознанно «подсказывает» ответ жестами, позами или мимикой.
Ответ через
3
2
1
Конь по имени Ганс умел всё выше перечисленное, но только благодаря неосознанным подсказкам. А в психологии есть эффект умного Ганса.


Подсказка: тут можно послушать пение

Ответ через
3
2
1
ТИ-ТИ-ТИ-рю поёт овсянка. Буквенное описание пения птиц — это самое смешное, что я видел.)

Подсказка: этот пролив находится в Европе. Имеет длину 170 км, ширину 20—40 км, глубину до 272 м. В проливе наблюдаются сильные приливные течения, скорость которых достигает 12 км/ч.
Ответ через
3
2
1
Если вы подумали, что это Мессинский пролив между Калабрией (носок Италии) и Сицилией, то вы неправы. Там совсем другие расстояния, отличаются на порядок. Это Северный пролив между Великобританией и Ирландией.
Спасибо за внимание!
Тесты выходят каждый день в тг-канале
Вы можете поддержать меня через донаты Пикабу.
Давайте узнаем, что это за птица такая — чёрный коршун, почему её называют дерьмо-ястребом и как её отличить от других дневных хищников в небе и на земле.
Чёрный коршун (лат. Milvus migrans) — дневная хищная птица средних размеров. Она считается не просто самым распространённым настоящим коршуном, а одной из самых распространённых птиц семейства ястребиных. Популяция во всём мире насчитывает 6 миллионов птиц. И встречается коршун почти везде, кроме американских континентов и Антарктиды. А теперь подробнее.

Вблизи мы отличим коршуна по лёгкой пёстрости и более светлой голове. Молодые птицы светлее и пестрее
Для начала попробуем научиться их отличать от других дневных хищников. Чёрный коршун, как я сказал ранее, птица средних размеров, немногим крупнее вороны (раза в полтора). Длина птицы до 60 см, а размах крыльев около 1,5 метров. Главное отличие чёрного коршуна в полёте — слегка вильчатый хвост, то есть наблюдается лёгкое раздвоение. Ну и в небе он будет выглядеть, как понятно из названия, чёрным, хоть оперение само по себе коричневое или тёмно-коричневое. Крыло в области запястья в полёте слегка согнуто. Вблизи же у коршуна можно разглядеть лёгкую «пестринку» в оперении на туловище, а голова обычно светлее туловища. Возможно, вооружившись этими знаниями, вы сможете отличать коршуна от других хищников даже высоко в небе.

Силуэт чёрного коршуна в небе легко узнать по вильчатому хвосту и слегка подогнутым крыльям. Также у них имеются небольшие высветленные пятна на крыльях, обведённые красным. От других коршунов чёрный отличается как раз очень тёмным оперением
Теперь про его распространённость. Чёрного коршуна сложно не увидеть хотя бы раз в жизни. Он обитает в большей части Евразии, в Африке не водится разве что в Сахаре, а также постоянно проживает в Австралии. Из умеренных широт птица мигрирует на зимовку в тропики, а на югах живёт постоянно. Что интересно, эти птицы не встречаются в некоторых регионах юго-восточной Азии. Например, на большей части Индонезии. Что им там не так, решительно непонятно. У нас же он водится почти по всей стране, кроме крайнего севера и Дальнего Востока.

Ареал чёрного коршуна: оранжевый - только летом, тёмно-зелёный - круглый год, синий - только зимой, светло-зелёный - другой вид, коршун паразит
Чёрный коршун вообще неразборчив в еде. Ест всё: от макарон на помойках до мелкой дичи. Большой любитель как падали, так и цыплят на фермах. Серьёзно, он настолько любит жрать всё подряд, что у британских моряков получил прозвище, простите за французский, дерьмо-ястреб (англ. shite-hawk). Название, конечно, использовалось и для стервятников, а позже и для чаек, но всё же коршуны под него попали тоже. Но у нашего героя есть не только унизительное прозвище. Огненный ястреб — так чёрного коршуна иногда называют в Австралии. Считается, что чёрные коршуны разносчики… лесных пожаров. Да, вот такая он незаурядная птица. Это уже что-то на уровне мифов. Местные рассказывают истории, как своими глазами видели, что коршуны хватают горящие ветки и уносят их в свои охотничьи угодья, чтобы после устроить пир на трупах погибших животных. Жутко, грозно, но научного подтверждения не имеет. Либо я его не нашёл. У нас же в стране чёрный коршун закрепился в фольклоре, как большой любитель цыплят и других птенцов. Но и про его натуру падальщика многие в курсе.
- Добрая наседка одним глазом зерно видит, другим — коршуна
Чёрные коршуны уже хорошо приспособились к жизни рядом с человеком. Сегодня виду ничего не угрожает, есть только отдельно пострадавшие популяции. А в целом птица оказалась хорошо адаптированной к нашей цивилизации. Коршуны часто кружат над большими трассами в надежде найти сбитого зверя. Также птицы любят следить во время сезона охоты за подранками, которых упустил человек. Ну и самым любопытным оказалось использование хищниками пластиковых пакетов для украшения своих гнёзд. Коршуны тот вид птиц, который использует украшение гнезда не для поиска партнёра, а для информирования конкурентов: «Гля, какое гнездо! Ты так не можешь, я сильнее, я тебе клюв начищу. Точка!» И вот почему-то для такого сигнала другим коршунам птице приглянулся белый пластиковый пакет. Такое поведение птиц заметили в испанском национальном парке.

Голос чёрного коршуна
Ещё из интересного: коршуны одни из немногих, если не единственные, социальные дневные хищники нашей страны. Группы, как у попугаев, они, конечно же, не образуют, но могут мигрировать большими стаями, и даже вместе гнездиться.
Вооружившись знаниями, попробуем определить чёрного коршуна на коллаже:

Ответ через 3
2
1
Правильный ответ: 1. Под цифрой 2 малый подорлик, под цифрой 3 беркут, под цифрой 4 степной орёл.
Всем спасибо за внимание! Если вам было интересно, вы можете поддержать меня донатом
Также напоминаю, что у меня есть тг-канал по естественным наукам, где каждый день выходят тестики и другой контент: Естественно знаем
Автор: Jonathan Wojcik. Источник: https://bogleech.com/leeches. Все права на материал принадлежат автору статьи, переведено в ознакомительных целях.

Нападение гигантских пиявок (1959). Крадущийся ужас… восставший из глубин Ада… чтобы убивать и покорять!
Удивительно, но факт: я уже около десяти лет пишу о самых разных слизистых, бескостных, кровососущих тварях (на сайте Bogleech), но до сих пор не посвятил статьи настоящим пиявкам, или аннелидам из класса Hirudinea. Я не могу точно сказать, почему так вышло. Может быть, это казалось слишком очевидным? Или, возможно, они казались мне настолько особенными, что я чувствовал, что обычная статья, как о любом другом живом существе, недостойна их? Но раз уж я не могу создать веб-страницу, которая будет тянуться к вам из монитора и сосать человеческую кровь, придётся довольствоваться малым. Я и так откладывал это слишком долго.

Я до сих пор помню, как впервые услышал слово "пиявка". Не помню точно, сколько мне тогда было, но я был совсем крохой. Парень постарше, вытирая сопливый нос, мимоходом упомянул местный ручей, который «полон пиявок», которых он описывал как «червей с присосками, которые прилипают к тебе и сосут кровь». Я был мгновенно очарован. Кровососущий червь? С присосками? Что за червь? Что за присоски?! Но этот парень наотрез отказался утолить моё неуёмное любопытство. «Я уже сказал, это червяк с присосками. Нет, я не буду его рисовать!» Даже взрослые мало чем могли помочь. "Это просто червяк", - говорили они. "Это червяк, который кусается". В моей голове проносились бесконечные варианты того, как такая штука может выглядеть или функционировать. Никто, казалось, не понимал, как мучительно неясны их слова, как важно, чтобы я точно знал, как выглядят эти новые загадочные существа и как именно они добывают кровь.

Одинокий в своём стремлении к истине, я медленно, но неуклонно набирался знаний о Hirudinae, в основном из подержанных книг по биологии. Знаний не слишком глубоких, но достаточных, чтобы разгадать несколько загадок, на пути к решению которых стояло безразличие несносных подростков и измученных взрослых. Теперь я знал, что типичная пиявка во многом похожа на дождевого червя, и действительно является его близким родственником, но имеет по присоске на каждом конце своего тела, одна из которых скрывает легендарное, вампирическое питательное отверстие. Конечно, оставалось еще встретить одно из этих существ лично, и, хотя некоторые из вас, счастливчиков, встречали больше пиявок, чем хотелось бы, лично я не находил ни одного живого экземпляра до 2010 года, после почти двадцати семи лет активной охоты на беспозвоночных в болотах, ручьях, прудах и лесах.

Я нашёл свою пиявку в ботаническом саду Технического института Флориды, где она лежала, свернувшись под влажной деревянной доской в яме с кремовой, зелено-черной грязью. Её было плохо видно на фотоснимках, но она была очень похожа на слизня-людоеда, изображенного здесь, и легко превращала мелких дождевых червей в сморщенные, призрачно-белые трубочки плоти, что я мог наблюдать лично в течение нескольких чудесных месяцев, которые она прожила под моим присмотром

Пиявки чаще всего ассоциируются с водой и кровью, но многие, если не большинство видов, являются всеядными падальщиками или свободноживущими хищниками и могут быть земноводными или полностью наземными, которые неплохо себя чувствуют до тех пор, пока вокруг достаточно влажно. На суше они могут грациозно скользить по подлеску или ходить, переваливаясь с ноги на ногу, как нелепые, резиноподобные черви, как мы видим здесь.

Большинство пиявок можно отнести лишь к одному из нескольких крупных классов, наиболее известными из которых, безусловно, являются Gnathobdela, или "челюстные" пиявки. Именно к этой группе почти наверняка принадлежала моя маленькая флоридская подруга, что делает ее близкой родственницей знаменитой "медицинской" пиявки Hirudo medicinalis.

В прошлые века душевные и телесные болезни широко приписывались нечистоте или даже избытку крови, а практика кровопускания посредством лечения пиявками, как считалось, могла излечить широкий спектр недомоганий. Хотя к началу 20 века от этих псевдонаучных представлений отказались, пиявки со временем вернулись в медицинский мир как относительно недорогое, но высокоэффективное средство для отвода скопившейся или свернувшейся крови под поверхностью кожи. Гирудин, содержащийся в слюне пиявки, остается одним из самых эффективных антикоагулянтов, известных современной науке, который трудно и дорого синтезировать искусственно, что вновь сделало разведение пиявок прибыльной отраслью.

Gnathobdela не зря называют "челюстными" пиявками: в центре их мускулистого ротового диска располагается до трех противопоставленных челюстей с зубцами. Эти миниатюрные структуры, закручивающиеся внутрь и наружу к центральной точке, неспроста сравнивают с органическими циркулярными пилами, настолько крошечными, что укус даже крупной медицинской пиявки практически безболезнен. У детритоядных видов эти челюсти могут служить для пережевывания и проглатывания мягких частиц пищи, а хищники могут проделывать отверстия в стенках тела беспозвоночной добычи для высасывания мягких, сочных внутренностей.

Одной из самых необычных челюстных пиявок является пиявка с восхитительным названием Tyrannobdella rex, официально описанная только в 2010 году. Этот "новый ти-рекс", как и положено устрашающей пиявке, родом из вод Амазонки, где он специализируется на проникновении в рот, горло или ноздри млекопитающих - включая людей (прим.: рекомендую поискать фотографии). Уникально то, что у него только одна большая челюсть, а единственный ряд из восьми зубов является самым большим среди всех известных видов.

Как и многие другие аннелиды, пиявки являются гермафродитами с мужскими и женскими репродуктивными органами, причем каждый партнер оплодотворяет другого во время спаривания. Яйца могут откладываться поодиночке, кучками или в пушистых, губчатых коконах, а многие виды носят свой выводок под собственным телом, собирая добычу, например, насекомых или водяных улиток, чтобы вскармливать своих малышей. Какая удивительная забота! Только посмотрите на эту гордую, глупую улыбку, прямо под мамиными, близко посаженными глазками. Ах да, я уже упоминал об их глазах?

Пиявки почти всех видов имеют, по крайней мере, одну пару крошечных глаз-бусинок, хотя их может быть до шестнадцати, расположенных в виде узоров, столь же разнообразных, как и у пауков. У некоторых видов передние несколько сегментов могут также разветвляться, образуя отчётливо видимую «голову»! Открытие того, что у этих животных есть глаза, пришло не так поздно и не так внезапно, как у меня вышло с клещами, но и не слишком быстро; их часто трудно разглядеть на фоне кожи, особенно у темных видов, и они не всегда упоминаются в общих анатомических описаниях.

Как вы уже догадались, не все пиявки являются "челюстными"; представители Rhynchobdellida не имеют режущих зубов, но компенсируют их отсутствие сверлящим хоботком, иногда усыпанным крошечными колючками. Этот класс включает как хищников, так и вампиров. Именно представители Rhynchobdellida проявляют наибольшую родительскую заботу, причем даже паразитические виды переносят своих детенышей к новым хозяевам!

Доктор Рой Сойер и его «друг» сфотографированы Тимоти Брэннингом
К хоботоносным пиявкам также относится самая большая живая пиявка, известная человеку, - редкий амазонский кровосос Haementeria ghilianii, чей жилистый хоботок достигает почти четырех дюймов в длину. Когда-то она считалась вымершей, но одна пара взрослых особей была извлечена из пруда в 1970-х годах, и впоследствии была создана успешная колония для разведения в неволе. Одна из первых особей, получившая прозвище Бабушка Моисей, за свою жизнь родила более 700 детенышей

Третья основная категория пиявок, пожалуй, самая загадочная. Не имея ни хобота, ни челюстей, они просто засасывают живых земляных червей и другую мягкотелую добычу целиком в свое зияющее горло и скользят с почти змеиной скоростью. Этих обжор традиционно относят к Pharyngobdella, "беззубой" сестринской группе Gnathobdella, хотя некоторые из них могут представлять "беззубых" Rhynchobdellida.

Особенно необычной "глотающей" пиявкой является Americobdella valdiviana, единственный вид в своем уникальном роде. Обладая едва выраженными рудиментарными челюстями, она, вероятно, представляет собой промежуточную форму между теми, у кого есть челюсти, и теми, у кого их нет.


Как и большинство вещей в природе, наиболее экзотично выглядящие пиявки встречаются в море, где они могут выглядеть бородавчатыми, бугристыми, пушистыми и поразительно красочными, иногда прекрасно вписываясь в среду тропического рифа, или, как в данном случае, подозрительно напоминая морского конька. Серьезно, попробуйте сказать мне, что это не преднамеренная мимикрия. Это не официально задокументированный защитный механизм, но я не единственный, кто заметил эту связь, и хлюпающий паразит мог бы многое выиграть от маскировки под шипастую, колючую рыбку. Думаю, тут нужно услышать мнение морского биолога. Может быть, необходимо новое исследование!

Одной из самых странных пиявок является Croatobranchus mestrovi, пример троглобитической пиявки, полностью приспособленной к обитанию в подземных пещерах. Ее ротовая присоска, покрытая пальцевидными выростами, которые могут быть дыхательными придатками, разветвляется на восемь коротких "щупалец" неизвестного назначения, а ее диета и репродуктивные привычки еще не разгаданы. Хотя пиявки и распространены так широко, они продолжают преподносить новые и новые загадки.

Bogleech получил свое название довольно неожиданно, когда я соединил одно из моих любимых животных с моим любимым синонимом для его предпочитаемой болотистой, грязной среды обитания. Поскольку сайт и его фанбаза выросли за последние десять лет, я чувствую, что моя связь с этими бескостными упырями только углубилась. Хотя я и видел вживую лишь парочку, я уверен, что пиявка была бы одними из главных претендентов на мой патронус, и я горжусь тем, что мое отстойное художественное и литературное наследие связано с их уважаемым именем.
Очевидный следующий шаг? Наконец-то просто купить несколько пиявок у хорошего частного поставщика и посмотреть, как они себя поведут. Цены немного завышены, но я не буду первым, кто посчитает их интересным домашним животным.
Перевод других статей этого автора:
Подборка лекций пикабушникам вечерок скоротать.
Александр Марков: "Происхождение жизни", 2016 год
Марков Александр Владимирович — доктор биологических наук, палеонтолог, заведующий кафедрой биологической эволюции Биологического факультета МГУ

Кирилл Еськов: "Происхождение жизни на Земле", 2016 год
Еськов Кирилл Юрьевич — российский арахнолог, палеонтолог, писатель, публицист, старший научный сотрудник палеонтологического института РАН.

Кирилл Еськов: "Образование биосферы земли", 2015 год


Михаил Никитин: "Зарождение жизни на Земле и других планетах", 2017 год
Михаил Никитин — научный сотрудник отдела эволюционной биохимии НИИ физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского, преподаватель МГУ и летних школ, автор книги «Происхождение жизни. От туманности до клетки»

Ярослав Попов: "Зарождение жизни", 2021 год
Попов Ярослав Александрович — палеонтолог, научный сотрудник Государственного Дарвиновского музея.

Разделение труда имеет глубокие биологические корни, что проявляется как в природе, так и в человеческом обществе. В природных экосистемах оно наблюдается на разных уровнях организации жизни - от специализированных функций клеток в многоклеточных организмах до сложных социальных структур в популяциях животных. Например, у муравьев и пчел различие ролей между рабочими, солдатами и матками позволяет колонии функционировать как единое целое, обеспечивая её выживание. Аналогично в человеческих обществах историческое разделение труда стало ключевым фактором выживания, начиная с первобытных общин, где охотники, собиратели и хранители очага исполняли взаимодополняющие роли.
Однако биологические и социальные формы разделения труда имеют ряд фундаментальных различий. Биологическое разделение часто генетически закреплено и относительно статично. Например, роли рабочих и маток у муравьев предопределены ещё на стадии развития личинки. В человеческом обществе разделение труда является динамичным процессом, зависящим от культурных, технологических и экономических факторов. Оно позволяет адаптироваться к изменяющимся условиям среды, что выражается в смене профессий, переобучении и изменении структуры экономики.
Технологический прогресс ускоряет развитие этого процесса, создавая новые виды деятельности и повышая уровень специализации. В биологической среде такого рода изменения происходят через длительные эволюционные процессы, тогда как в обществе они могут быть относительно мгновенными благодаря обучению, инновациям и внедрению технологий. Например, индустриальная революция привела к массовой механизации труда, что кардинально изменило социальную структуру.
Современные исследования и системный анализ показывают, что общие принципы и причины распределения функций, такие как оптимизация затрат энергии и максимизация эффективности, остаются неизменными и в биологических, и в экономических системах [1].

Несмотря на различия в механизмах, биологическое и социальное разделение труда демонстрируют единые принципы системной организации. Этот фундамент становится платформой для дальнейшего усложнения человеческой экономики, в том числе в переходе к интеллектуальной экономике, где задачи распределения функций и ресурсов могут быть переданы нейросетям глубокого обучения [2], способным обеспечивать максимальную эффективность в глобальном масштабе [3].
Комментарии