Биология

Биология — наука, изучающая развитие, функционирование и работу живых организмов на планете Земля и за ее пределами. Благодаря биологии, развиваются и такие жизненно важные для человека сферы, как медицина, генетика, клонирование и разведение животных в пищевых целях. Биологи занимаются селекцией новых видов и тщательно охраняют ныне существующие виды от вымирания.

Первые «животные клетки» могли быть созданы вирусами

Когда вирус заражает живую клетку, он угоняет и перепрограммирует клетку, превращая ее в фабрику по производству вируса. Ученые из Калифорнийского университета впервые обнаружили, насколько серьезным может быть это перепрограммирование: клетки бактерий эффективно превращаются в животные или растительные клетки. Возможно, именно так появились первые клетки сложных организмов.

Читать далее

Почему боль так сложно измерить — и облегчить?

Почему так сложно объяснить, что мы чувствуем, когда нам больно? Очевидно, это важный показатель самочувствия. Врачам приходится разрабатывать новые способы объяснения и лечения агонии. Далее — рассказ Джона Уолша с Mosaic от первого лица, который очень серьезно подошел к исследованию этого вопроса. Однажды ночью моя жена села в постели и сказала: «Только что у меня ужасно болело здесь». Она показала на живот и скривила лицо. «Такое чувство, будто что-то не так». Лениво отметив, что на часах было 2 утра, я спросил, на что похожа эта боль. «Будто что-то кусает меня без остановки», сказала она.

Читать далее

Главный биотехнолог DARPA: «2017 год вынесет нам мозг»

Научно-исследовательское подразделение Пентагона DARPA — та самая движущая сила, что стояла за Интернетом и GPS — три года назад переформировала себя, чтобы создать новый офис, посвященный разгадке производственных секретов биологии. Новый офис биологических технологий (BTO) поставил перед собой задачу «использовать силу биологических систем» и разработки новых оборонных технологий, конечно. За прошедший год, получив бюджет почти в 300 миллионов долларов, он исследовал проблемы улучшения памяти, симбиоза машин и людей и ускорения обнаружения заболеваний и отклика на них.

Читать далее

Больно ли морковке? Растения могут видеть и слышать

По мнению Джека Шульца, растения — «это просто очень медленные животные». И виной тому вовсе не непонимание фундаментальной биологии. Шульц является профессором в отделе наук о растениях в Университете Миссури в Колумбии. Он провел сорок лет, исследуя взаимодействия между растениями и насекомыми. Он знает свое дело. Вместо этого он обращает внимание на общие представления о наших братьях лиственных, которых, по его мнению, мы считаем чуть ли не мебелью. Растения борются за территорию, ищут пищу, ускользают от хищников и ловят добычу в ловушки. Они живы, как любое животное, и — как животные — они демонстрируют особенное поведение.

Читать далее

Как взять старение под контроль?

Молекулярный биолог Элизабет Блэкберн получила часть Нобелевской премии за свои исследования теломер — структур на концах хромосом, которые играют ключевую роль в клеточном старении. Однако она расстроилась, что важные последствия ее работы для здоровья не вышли за пределы научных кругов. Поэтому вместе с психологом Элиссой Ипел она опубликовала свои выводы в новой книге, направленной на широкую аудиторию — зарядив читателей мотивацией с научной точки зрения не курить, хорошо питаться, достаточно спать, регулярно заниматься и бороться со стрессом.

Читать далее

Существует больше 100 определений жизни, и все они ошибочны

Многим из нас не нужно особенно задумываться, чтобы отличить живые вещи от «неживых». Человек живой, камень — нет. Все просто! Однако ученые и философы не считают, что таким простым разграничением можно ограничиться, простите за каламбур. Они потратили не одну тысячу лет, пытаясь выяснить, что делает нас живыми. Великие умы, от Аристотеля до Карла Сагана, предлагали свои объяснения — и до сих пор не придумали определения, которое удовлетворило бы каждого. В буквальном смысле у нас пока нет «смысла» жизни.

Читать далее

Возможно, уже в недалёком будущем люди научатся отращивать себе новые конечности

Думаю, многие наши читатели смотрели недавний фильм по мотивам комикса «Дэдпул». В одной из его сцен главный герой отрубает себе руку, чтобы высвободиться из наручников, а затем в течение пары дней отращивает себе совершенно новую конечность. В реальности у людей такой сверхспособности нет, но было бы неплохо её в свой арсенал заиметь. Именно к этому стремится американский учёный российского происхождения Михаил Левин, работающий в Университете Тафтса. Исследователь достиг удивительных результатов в своих экспериментах, заставив, например, лягушек отращивать себе новые конечности. И он ни в коем случае не собирается останавливаться на достигнутом.

Читать далее

На основе шелка создан материал с программируемыми свойствами

Сотрудники частного исследовательского института Тафта, США, разработали новый материал, созданный на основе белков шелка. Уникальность изобретения состоит в том, что можно задавать его свойства заранее, пишут изобретатели в своей статьи для журнала PNAS. Набор физических, химических, оптических и биологических свойств этого материала можно задать ещё на стадии производства, а это значит, что в итоге можно получить изделие, обладающее уникальными свойствами, особым образом реагирующее на свет, температуру или другие внешние параметры.

Читать далее

Ученые впервые омолодили целое животное стволовыми клетками

Ученые впервые применили метод клеточного репрограммирования для обращения вспять процесса клеточного старения живого организма. В качестве подопытных использовались специальные лабораторные мыши, у которых наблюдалась форма преждевременного старения. Метод клеточного репрограммирования показал 30-процентный прирост времени жизни, по сравнению с контрольными грызунами.

Читать далее

10 невероятно опасных химических веществ

Несмотря на то, что мы буквально купаемся в них, химические вещества не славятся хорошей репутацией. Некоторые из них могут быть полезны, но практически все будут ядом при определенных условиях. Химические вещества и реагенты, которые вы найдете в списке ниже, будут опасны даже в идеальных условиях. Чрезвычайно опасны.

Читать далее

Робототехническая революция дошла и до синтетической биологии

В прошлом месяце синтетические биологи Ginkgo Bioworks подняли бокалы — наполненные генетически модифицированным пивом — чтобы отпраздновать запуск новой автоматизированной лаборатории. Применяя инженерные принципы к биологии и вооружившись щегольским роботизированным оборудованием, Ginkgo создала завод по штампованию экзотических форм жизни, каковых еще не видели на этой планете.

Читать далее

Как сильно радикальное продление жизни изменит общество?

На самом деле, этот вопрос уже далеко не фантастический. Литература на тему старения полна методов, которые могут увеличивать продолжительность жизни на 20-40%, по крайней мере у лабораторных животных. Такие меры, как ограничение калорийности, рапамицин и метморфин изучались в течение многих десятилетий за свои омолаживающие способности. Хотя остаются определенные расхождения в их эффективности у приматов, биомедицинское сообщество в целом сходится в эффективности результатов.

Читать далее

В янтаре впервые нашли сохранившийся хвост динозавра

Хвост динозавра возрастом 99 миллионов лет, со всеми косточками, мягкими тканями и даже перьями, нашли сохранившимся в янтаре. Об этом написали в журнале Current Biology. И хотя отдельные перья эпохи динозавров уже находили в янтаре, а доказательств существования пернатых динозавров предостаточно, впервые археологи и палеонтологи получили настолько хорошо сохранившиеся останки древних существ. В свою очередь, этот кусочек янтаря даст нам более глубокое понимание эволюции и структуры перьев динозавров.

Читать далее

Свет в глубинах: откуда, сколько раз и почему появилась биолюминесценция?

Биолюминесцентные организмы развивались десятки раз на протяжении истории жизни. Какая биохимия необходима, чтобы осветить тьму? Разного рода исследования посвящены именно этому вопросу. Погрузитесь достаточно глубоко в пучину океана, и вы увидите не тьму, а свет. 90% рыб и морских обитателей, которые процветают на глубине 100 или даже 1000 метров, способны производить собственный свет. Рыбы-фонарики охотятся и общаются при помощи своеобразного кода морзе, посылаемого световыми кармашками под глазами. Рыбы семейства Platytroctidae стреляют светящимися чернилами в нападающих на них. Рыбы-топорики делают себя невидимыми, производя свет в своих брюшинах, имитируя нисходящий солнечный свет; хищники смотрят на них и видят лишь непрерывное свечение.

Читать далее

Люди дважды теряли свой хвост

Хвост у людей просто ну никак не хочет оставаться, считают ученые. Недавно проведенное исследование показало, что наши древние предки теряли хвост не единожды. Результаты, опубликованные в Current Biology, не только помогут объяснить, почему люди не виляют хвостами подобно собакам, но и прольют свет на существование копчика, который сначала становится хвостом, а потом постепенно исчезает.

Читать далее

Самое сильное животное на Земле может поднимать удивительные веса

Штангисты поднимают внушительные веса, но в природе есть и другие животные, способные заткнуть штангистов за пояс. Пол Андерсон, возможно, был одним из сильнейших мужчин, живших на Земле. Он мог нести на горбу восемь человек или вбить гвоздь через две доски одним ударом. В 1957 году Андерсон, как говорят, поднял 2,8 тонны на спине. Это временно принесло ему мировой рекорд, но впоследствии запись удалили из-за отсутствия подтверждающих доказательств.

Читать далее

«Кровь младенцев» не сделает вас красивым и молодым

За последние несколько лет во многих СМИ появилась информация, что молодая кровь является своего рода медицинской панацеей: если ввести ее в тело пожилого человека, то оно почувствует множество омолаживающих эффектов, якобы так. Миллиардер из Кремниевой долины Питер Тиль выразил заинтересованность в получении вливаний крови молодых людей, и по крайней мере одна компания прикладывает все усилия, чтобы создать такие способы лечения стареющих магнатов. Исследование, опубликованное на днях в журнале Nature Communications, предполагает, что все совсем наоборот. «Кровь младенцев» не только не может быть лечебной, но и вовсе токсичной для пожилых людей.

Читать далее

В Сан-Франциско из грибниц трутовика делают экокожу и стойматериалы

Грибы можно не только есть, некоторые используют в сельскохозяйственной промышленности, часть подходит для изготовления красителей, съедобной упаковки для продуктов питания, мебели и в декоративных целях. Стартап MycoWorks пошёл дальше и начал производство качественного и прочного материала, основным сырьём для которого тоже выступают грибы, точнее грибницы трутовика, из неё же делают отличный кожзаменитель.

Читать далее

Обнаруженные марсианские опалы могут иметь органическое происхождение

Если однажды мы и найдем доказательство существования в прошлом жизни на Марсе, то, скорее всего, эти доказательства будут представлены в виде биосигнатур – отпечатков, которые могли бы быть оставлены только живыми организмами. Убедительных доказательств пока не нашли, однако последний анализ кремнеземных минералов, обнаруженных марсоходом NASA «Спирит», ставит нас на один шаг ближе. Дело в том, что найденные минералы очень похожи на те отложения, которые формируются под воздействием микробной жизни на Земле. Благодаря этому находку уже окрестили «потенциальной биосигнатурой».

Читать далее

Повреждения мозга у мышей удалось устранить за счет пересадки стволовых клеток

Мозг человек — это биологическое чудо с внушительными навыками. К сожалению, регенерации в их числе нет. За исключением одной маленькой V-образной области в гиппокампе, человеческий мозг практически не может перестраиваться. Когда нейроны умирают, их не могут заменить никакие резервные клетки. Повреждение мозга — удар по голове, инсульт или нейродегенеративное заболевание — может быть фатальным. Потерянные нейроны вернуть не удастся.

Читать далее

Бактериофаги: вирусы, которые могут спасти человечество

В начале 1890-х годов Эрнест Ханкин изучал вспышки холеры возле берегов Ганга. Местные жители сбрасывали мертвых в воды священной реки, а река в ответ становилась ядовитым источником болезни, и эпидемия буйствовала в городах и деревнях вниз по речной долине. Он видел это по всей Европе, когда запасы воды оказывались зараженными бактериями, но здесь, на берегах Ганга, заболевание как-то удавалось сдерживать; новые вспышки затухали, а затем и вовсе исчезали, а не распространялись как лесной пожар.

Читать далее

Мы «неправильно» боимся искусственного интеллекта

Страх перед апокалипсисом с участием роботов скрывает реальные проблемы, с которыми мы сталкиваемся, позволяя алгоритмам управлять нашей жизнью. Если верить экспертам в области искусственного интеллекта, мы неуклонно движемся к определенной точке, после которой нам уже не придется ничего изобретать: искусственный интеллект будет сам все делать, а машины будут улучшаться экспоненциально. Если это произойдет, что же станет с нами?

Читать далее

Тайна появления жизни на Земле. Часть шестая: великое объединение

На протяжении второй половины 20-го века исследователи происхождения жизни работали каждые в своем лагере. Каждая группа настаивала на собственной версии развития событий и старалась уничтожить конкурирующие гипотезы. Такой подход был безусловно успешным, о чем свидетельствуют предыдущие главы, но каждая перспективная идея о происхождении жизни в конечном счете наталкивалась на серьезную проблему. Так что некоторые исследователи сейчас пытаются найти более единый подход.

Читать далее

Тайна происхождения жизни на Земле. Часть пятая: так как же всё-таки создать клетку?

К началу 2000-х годов ученые выделили две ведущие идеи о том, как могла появиться жизнь. Сторонники «РНК-мира» были убеждены, что жизнь началась с самовоспроизводящейся молекулы. В то же время ученые в лагере «сначала метаболизм» считают, что жизнь могла появиться в гидротермальных жерлах на дне океана. И все же на передний план вышла третья идея.

Читать далее

Тайна появления жизни на Земле. Часть четвертая: энергия протонов

Во второй главе мы узнали, как ученые разделились на три школы мысли, размышляя об истоках жизни. Одна группа была убеждена, что жизнь началась с молекулы РНК, но не смогла показать, как РНК или подобные молекулы могли спонтанно образоваться на ранней Земле, а затем наделать копий самих себя. На первых порах их усилия воодушевляли, но в конечном итоге осталось только разочарование. Тем не менее другие исследователи происхождения жизни, которые двигались иными путями, пришли к кое-каким результатам.

Читать далее

#видео дня | Учёные пытаются выяснить, есть ли интеллект у слизевиков

Слизевики – удивительные организмы, относящиеся к простейшим. Внешне они похожи на слизистую массу без твёрдых покровов, которую учёные именуют «плазмодием». Организм слизевика устроен таким образом, что он постоянно расползается в разные стороны в виде крошечных отростков, словно ощупывая всё вокруг себя. Этими отростками слизевик пытается найти пищу, а после того, как находит её, начинает всасывать питательные вещества через клеточную мембрану.

Читать далее

Тайна появления жизни на Земле. Часть третья: в поисках первого репликатора

Итак, после 1960-х годов ученые, пытающиеся понять происхождение жизни, разделились на три группы. Некоторые из них были убеждены в том, что жизнь началась с формирования примитивных версий биологических клеток. Другие считали, что ключевым первым шагом была метаболическая система, а третьи сосредоточились на важности генетики и репликации. Эта последняя группа начала выяснять, как мог бы выглядеть первый репликатор, подразумевая, что он был сделан из РНК.

Читать далее

Тайна появления жизни на Земле. Часть вторая: раскол в рядах ученых

К началу 1950-х годов ученые отошли от давнего предположения, что жизнь была подарком богов. Вместо этого они начали исследовать возможность того, что жизнь на ранней Земле сформировалась стихийно и естественно — и благодаря знаковому эксперименту Стэнли Миллера даже получили некоторую практическую поддержку этой идеи.

Читать далее

Тайна появления жизни на Земле. Часть первая: как создать клетку?

Сегодня жизнь завоевала каждый квадратный сантиметр Земли, но когда планета только сформировалась, она была мертвым камнем. Как и когда произошел знаковый переход? С чего началась жизнь? Едва ли можно придумать более серьезный, большой и сложный вопрос. На протяжении большей части истории человечества никто не сомневался в том, что это дело богов. Любое другое объяснение было немыслимым.

Читать далее

Генные воры: «чужая ДНК» позволяет обмануть эволюцию за счет кражи генов

Какая форма жизни в нашем мире самая устойчивая и крепкая? Тараканы славятся своей живучестью — многие люди убеждены, что те смогли бы пережить даже ядерный апокалипсис. Тихоходки, или водяные медведи, еще более выносливы. Они могут выжить даже в космосе. В кипящих кислых источниках Йеллоустонского национального парка живет одна водоросль. Вокруг нее едкая вода, приправленная мышьяком и тяжелыми металлами. Чтобы остаться в живых в этом смертельном месте, она использовала неожиданный трюк.

Читать далее