February 12th, 2021

Мои твиты

Collapse )

Не все рыбы плавают одинаково, а некоторые и вовсе не плавают

Примитивные и древние скаты могли «ходить» еще более 400 млн лет назад, подготовив освоение суши, которое началось лишь на десятки миллионов лет позже.

Не все рыбы плавают одинаково, а некоторые и вовсе не плавают. Древние и примитивные хрящевые рыбы, ежовые скаты Leucoraja erinacea, могут даже «бегать» по дну Северной Атлантики в поисках пищи. Джереми Дасен (Jeremy Dasen) из Нью-Йоркского университета и его коллеги обнаружили, что при этом работу их мускулов контролируют те же нейронные паттерны, что и у позвоночных суши.

А поскольку наши эволюционные пути разошлись более 400 млн лет назад, можно заключить, что ходьба стала развиваться задолго до выхода первых животных на сушу, который произошел, насколько известно, лишь на 50 млн лет позднее. Об ученые этом пишут в статье, опубликованной журналом Cell.

Переход от плавания с помощью плавников к хождению на «ногах» требует изменений не только конечностей, их скелета и мышц, но и всего локомоторного управления. В частности, для плавания активно используются изгибы позвоночника, тогда как четырех- и двуногие жители суши, как правило, поддерживают его неподвижным.

Долгое время считалось, что необходимые изменения происходили постепенно, по мере освоения древними животными береговой зоны, а затем самой суши. Однако ежовые скаты, которые и не думают покидать океан, движутся уже весьма похоже на жителей суши.

«Leucoraja демонстрируют ключевые локомоторные характеристики четырехногих, включая чередование правой и левой конечности, возвратно-поступательное вытягивание и сокращение тазовых плавников», – пишут ученые. Их тазовые плавники весьма напоминают примитивные «ноги», поочередно сгибаясь и разгибаясь. Это приводит в движение приросшие к ним широкие передние плавники, позволяя плавать. А на самом дне задние плавники дают возможность и почти настоящей «ходьбы».

Характер движения, как и общий план тела позвоночных, задается генами группы Hox – например, отключение некоторых из них подавляет развитие конечностей у змей. Поэтому ученые сопоставили активность Hox-генов у ежовых скатов и у мышей, обнаружив неожиданные сходства.

В частности, у тех и других активность проявляют Hox6/7 и Hox10, необходимые для развития нейронных сетей, управляющих моторикой конечностей. Иначе говоря, уже у этих примитивных хрящевых произошли базовые изменения генома, позволяющие развивать «сухопутные» конечности и соответствующий характер движений.

По современным оценкам, наши эволюционные пути разошлись еще 420 млн лет назад, а значит, уже тогда общие предки акул и позвоночных суши начали осваивать ходьбу – за десятки миллионов лет до того, как совершился выход на сушу. По словам Джереми Дасена, этот вывод крайне знаменателен: «Тетраподам не понадобилось "изобретать" всю новую систему передвижения с нуля, – говорит он. – У них уже имелись наготове все основные ее детали»

Collapse )

Стереоскопическое зрение богомола явно превосходит человеческое

Биологи обнаружили у богомолов новый механизм стереоскопического зрения, не характерный для других животных.

Вместо того, чтобы сравнивать изображение, получаемое левым правым глазом, богомолы находят области, в которых меняется освещенность, и оценивают расстояние до объекта по изменению освещенности с течением времени, пишут ученые в Current Biology.

В основе стереоскопического зрения животных лежит небольшое различие между изображениями, которые попадают в зрительное поле левого и правого глаза. Основываясь на разнице между этими изображениями, можно не только получить информацию о внешнем виде объекта, но и оценить расстояние до него. Простейший тип стереоскопического зрения — бинокулярное зрение, когда зрительную информацию получают два глаза. Известно, что многие насекомые для получения изображений используют и большее количество глаз (омматидиев), однако единственное насекомое, о стереоскопическом зрении которого известно достоверно, — это богомол.

Общие принципы построения трехмерного изображения из информации, получаемой зрительной системой, достаточно хорошо изучены для большинства позвоночных животных (в первую очередь, млекопитающих и птиц). Об особенностях стереоскопического зрения богомола до настоящего дня было известно мало.

Группа биологов из Университета Ньюкасла под руководством Вивека Нитьянанды (Vivek Nityananda) изучила механизм стереозрения у богомолов с помощью эксперимента, который до этого использовался для подтверждения его наличия: в одной из предыдущих работ. На богомолов надевали специально разработанные очки с оптическими фильтрами: такие фильтры позволяют показывать разные картинки для левого и правого глаза. Изображения-стимулы транслировались с экрана монитора, расположенного на расстоянии 10 сантиметров от насекомого. Для того, чтобы оценить воздействие того или иного стимула на богомола, для показа выбрали те изображения, реакция насекомого на которые известна (например, движения конечностями).

Для оценки точных механизмов стереоскопического зрения ученые показывали богомолам несколько изображений, состоящих из движущихся и статичных точек. Изображения для левого и правого глаза богомола различались, при этом картинка была составлена таким образом, что в каждом отдельном кадре для каждого глаза выделить движущийся целевой объект среди статичного фона было невозможно.

Чтобы определить, насколько для анализа стимула важно согласование между статичной частью изображений для левого и правого глаза, ученые в эксперименте использовали несколько различных комбинаций согласованности статичной и движущейся частей изображения. Для этого авторы работы разработали несколько различных траекторий движущихся точек, которые соответствовали различным виртуальным положениям объекта (на экране, перед экраном или с вообще не пересекающимися лучами), чтобы понять, каким образом устанавливается соответствие между объектами, движущимися в правом и левом зрительном поле. Для сравнения принципов стереоскопического зрения аналогичный эксперимент с теми же самыми изображениями провели с участием людей.

Оказалось, что, в отличие от зрения позвоночных животных, основанного на сравнении картин освещенности, получаемых левым и правым глазом, богомол сравнивает не саму освещенность, а ее изменение с течением времени. При этом, что интересно, и положение движущегося объекта, и картина фона, видимые правым и левом глазом, могут быть не полностью согласованы, что не мешает точно оценить расстояние до объекта.

Исследователи отмечают, что обнаруженный механизм зрения позволяет очень точно определять расстояние до движущихся объектов. При этом, однако, не очень понятно, насколько хорошо стереоскопическое зрения богомола работает для статичных предметов. Кроме того, по словам биологов, стереоскопическое зрение богомола явно превосходит человеческое в том случае, когда изображения, получаемые в два зрительных поля, не соответствуют друг другу.

Авторы работы отмечают, что поскольку модели стереоскопического зрения используют для создания искусственных оптических элементов, алгоритмов обработки изображений и компьютерного зрения, то и обнаруженный механизм зрения богомолов может оказаться довольно полезным для увеличения эффективности их работы.

http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-98..

Collapse )

Бостонское чаепитие и ложа Андрея

Первые масонские ложи появились в Массачусетсе в 1733 году, когда Генри Прайс, имевший полномочия от Великой Ложи Англии, стал Великим Магистром основанной им Массачусетской Великой Провинциальной Ложи Иоанна. Его помощником был Эндрю Белчер, сын губернатора провинции. К 1750 году в Бостоне существовали уже две другие ложи. И они, и их головная ложа Иоанна собирались в таверне «Гроздь винограда», расположенной в районе современных улиц Стейт-стрит и Килби-стрит. Полковые ложи британских войск, находящиеся под покровительством Великой Ложи Англии, тоже собирались в этом помещении. Ложа Иоанна взяла под свое крыло более сорока лож. Тем временем в 1743 году Великая Ложа Англии назначила видного бостонского торговца Томаса Окснарда Великим Провинциальным Магистром Северной Америки. Таким образом, Бостон превратился в масонскую столицу британских колоний за океаном.

В 1752 году была основана еще одна ложа, которая собиралась в таверне «Зеленый дракон», а в 1764 году была переименована в Дом Масонов. Уполномоченной ложа смогла стать только после 1756 года, когда в Америку начали прибывать британские войска, в которых действовали полковые ложи, уполномоченные Великими Ложами Ирландии и Шотландии. Данная ложа вскоре была официально зарегистрирована как ложа Андрея. Затем она стала выдавать патенты новым ложам.
В 1773 году она заняла позицию в авангарде бурно развивавшихся событий. В этот период ее Великим Магистром был Джозеф Уоррен, которого Великая Ложа Шотландии назначила Великим Магистром всей Северной Америки. В числе прочих членами ложи были Джон Хэнкок и Пол Ревир.

В течение восьми лет, предшествовавших 1773 году, противоречия между Британией и ее американскими колониями заметно усилились. Практически обанкротившись в результате Семилетней войны, Британия стремилась пополнить свою казну за счет колоний, обложив их еще большими налогами и пошлинами. Эти действия вызвали новый взрыв негодования и сопротивления в колониях. В 1769 году ассамблея Вирджинии по предложению Патрика Генри и Ричарда Генри Ли (оба были известными масонами) выдвинула официальные обвинения против английского правительства и была распущена губернатором провинции. В 1770 году случилась известная «бостонская резня». Британский караул, окруженный враждебно настроенной толпой, открыл стрельбу, в результате чего погибли пять человек. В 1771 году восстание в северной Каролине было подавлено войсками, а тринадцать мятежников были обвинены в измене и казнены. В 1772 году два известных масона, Джон Браун и Эйбрахам Уиппл, напали на судно таможенников у Род-Айленда и сожгли его.
Ситуация стала критической после издания «закона о гербовом сборе», который был предназначен для того, чтобы спасти Ост-Индскую компанию от банкротства. В соответствии с этим актом компании предоставлялось право беспошлинного ввоза чая в колонии Северной Америки. Эта мера ставила под удар как легальных торговцев чаем, так и контрабандистов, а также устанавливала монополию на рынке. В сущности, колонистов вынуждали покупать чай только у Ост-Индской компании, причем в количестве, превышавшем их желание и потребность.

27 ноября 1773 года первый из трех торговых судов Ост-Индской компании прибыл в Бостон с большой партией чая. 29 и 30 ноября состоялись массовые митинги протеста, и «Дартмут» не смог разгрузиться. Больше недели судно простояло в порту. Затем, в ночь на 16 декабря, группа колонистов грубо и демонстративно раскрасив себя на манер индейцев из племени могавков, проникла на корабль и выбросила весь груз – 342 тюка с чаем стоимостью около 10 тысяч фунтов стерлингов – в Бостонский залив. Это было знаменитое «Бостонское чаепитие». На протяжении следующих четырнадцати месяцев не наблюдалось никакой вооруженной борьбы. Тем не менее именно «Бостонское чаепитие» знаменует собой начало войны за независимость Америки.

В тот период ложа Андрея регулярно собиралась в так называемой «длинной комнате» Дома Масонов, бывшей таверны «Зеленый дракон». Ложа делила эту комнату с большим количеством политических тайных обществ и подпольных братств, ставивших своей целью сопротивление британскому налоговому законодательству. Среди организаций, собиравшихся в «длинной комнате», были «Лонг-рум Клаб», членом которой являлся Великий Магистр ложи Андрея Джозеф Уоррен, «Корреспондентский комитет» (членами этой группы, занимавшейся согласованием действий местной оппозиции с действиями оппозиционеров в других американских городах, таких, как Филадельфия и Нью-Йорк, были Уоррен и Пол Ревир), а также «Северная фракция», объединявшая под своим крылом многих масонов, в том числе и Уоррена. Более радикальной была организация «Сыны свободы», и особенно ее ядро, так называемая «Loyal Nine», которая являлась сторонником насильственных действий и организовывала мятежи, демонстрации и другие формы неповиновения еще с 1765 года. Видное положение среди «Сынов свободы» занимал Сэмюэл Адаме. Многие члены его организации также являлись членами ложи Андрея. Так, например, активную роль в деятельности «Сынов свободы» играл Пол Ревир. Не менее трех членов «Loyal Nine» были также членами масонской ложи Андрея.

Показателен протокол собрания ложи Андрея накануне «Бостонского чаепития». 30 ноября 1773 года, на второй день массовых протестов против прибытия судна «Дартмут», состоялось собрание ложи. Судя по сохранившимся записям, было решено перенести собрание ложи на вечер следующего вторника – из-за отсутствия большинства братьев, которые «отдали свое время получателям чая».
Во вторник, 2 декабря, на собрании ложи, где присутствовали пятнадцать братьев и один гость, было избрано руководство ложи. Через неделю, 9 декабря, на ежемесячном собрании ложи присутствовали четырнадцать членов и десять приглашенных, но все внутренние вопросы были отложены на неделю, до 16 декабря. Именно в эту ночь произошло «Бостонское чаепитие», и на собрании ложи присутствовало всего пять братьев. В протоколе после имен пришедших на собрание имеется запись о том, что ложа закрывается до завтрашнего вечера вследствие малого числа присутствующих.

Таким образом доподлинно известно, что не менее двенадцати членов ложи принимали участие в «чаепитии». Более того, двенадцать других участников вылазки впоследствии были приняты в ложу Андрея.
Кроме того, «Бостонское чаепитие» не могло бы произойти без активного содействия двух подразделений колониальной милиции, которые должны были охранять груз «Дартмута». Капитан одного из этих отрядов Эдвард Проктор являлся членом ложи Андрея с 1763 года. Трое его подчиненных – Стивен Брюс, Томас Нокс и Пол Ревир – также были членами ложи, а трое других входили в «Loyal Nine». Во втором отряде милиции еще трое были членами ложи Андрея. Доподлинно известно, что из сорока двух человек в двух подразделениях милиции девятнадцать оказали помощь в уничтожении чая, находившегося на борту «Дартмута». Из этих девятнадцати шесть, включая командира одного из отрядов, были членами масонской ложи Андрея, а еще трое входили в «Loyal Nine».

Collapse )