Парадокс кислой еды

Существует пять классических категорий вкуса — сладкий, соленый, кислый, горький и умами — и только четыре из них достаточно легко объяснить. Животные жаждут сладкого из-за сахара и калорий. Стремление к умами помогает насытиться белком. Соль необходима организму для поддержания баланса жидкости, а нервным клеткам — для передачи электрических импульсов. Чувствительность к горькому может пригодиться, чтобы не отравиться. Труднее всего объяснить, почему люди едят кислое. Кислый вкус — это странная подсказка, сигнал, не свидетельствующий ни о токсичности, ни о питательности. На самом деле это просто показатель низкого уровня pH, присутствия кислоты — лимонной в лимонах, уксусной в уксусе и т.п. «Нам не обязательно есть кислое, чтобы выживать», — говорит Энн-Мари Торрегросса, исследователь вкуса из Университета Буффало. Роб Данн, эколог из Университета штата Северная Каролина, считает, что кислый вкус очень обделен вниманием ученых. И все же мы чувствуем кислый вкус, и не только мы. Данн и его коллеги недавно отправились исследовать эволюционные корни этого вкусового ощущения, в итоге они не смогли найти ни одного вида позвоночных, который бы окончательно утратил способность распознавать кислую пищу, будь то птицы, млекопитающие, земноводные, рептилии или рыбы. Конечно, это может быть связано с тем, что ученые обследовали недостаточно большое количество животных — всего несколько десятков видов. Кошки, выдры, гиены и другие хищники утратили способность распознавать сладость; большие панды невосприимчивы к умами; дельфины, которые заглатывают добычу целиком, похоже, не способны хорошо чувствовать сладость или пряность еды, а горечь они не чувствуют вовсе. Однако все эти животные чувствуют кислость, а это значит, что есть в этом вкусе что-то важное, возможно, что-то очень древнее. Что именно особенного в кислости — остается загадкой и, возможно, для разных видов этот вкус играет разную роль. Начнем с рыб — самой древней группы позвоночных, у которых способность чувствовать кислый вкус была подтверждена. У рыб есть вкусовые рецепторы как во рту, так и по всему телу (то есть рыбу можно назвать одним большим чешуйчатым языком). Некоторые из этих рецепторов чувствуют кислоту, что, возможно, помогает им ориентироваться в воде, богатой углекислым газом и поддерживать правильный химический баланс жидкостей в организме. Когда предки современных наземных существ начали медленно выползать на берег, способность чувствовать кислое закрепилась — и быстро разделилась по видовым признакам. Сегодня кислая пища не пользуется ни всеобщей любовью среди наземных животных, ни всеобщим отказом от нее. Многие приматы, включая нас, похоже, любят кислые продукты, также это касается и крыс и свиней — по крайней мере, до определенной концентрации, называемой «точкой блаженства» (все, что кислее этого, уже кажется невкусным). «Только не давайте овце лимон, ей вряд ли это понравится», — шутит Данн. На самом деле это вовсе не шутка, хоть Данн и не пробовал делать это сам, — он рассказал об исследовании 1970 г., в котором этот факт был доказан. Не совсем понятно, почему некоторые виды животных считают кислый вкус таким неприятным, но у ученых есть предположения. Возможно, животные, которым, согласно исследованиям, не нравится кислое — лошади, летучие мыши-вампиры, кролики, аксолотли — воспринимают его как намек на то, что их пища еще не созрела или испортилась и поэтому небезопасна. Также кислота сама по себе может разъедать ткани, разрушать зубную эмаль, нарушать баланс химического состава организма или вредить полезным микробам, населяющим кишечник. «Многие гипотезы отталкиваются от негативного эффекта кислой пищи. Их достаточно сложно доказать и обосновать, да и не то чтобы в истории есть много примеров грустных овец, которые умерли, потому что переели лимонов», — иронизирует Ханна Фрэнк, исследователь сельскохозяйственных культур и почвоведения из Северной Каролины, которая вместе с Данном пытается разгадать тайну кислого вкуса. Однако, в отличие от овец, мы, люди, как вид обожаем кислую пищу. Так же, как и несколько видов обезьян и мартышек, эволюционно близких нам — шимпанзе, орангутаны, гориллы, макаки, гиббоны. Очевидно, кислота приносит нам какую-то пользу. В течение многих лет исследователи вынашивали убедительное обоснование: кислый вкус может быть хорошим признаком того, что пища богата витамином С, который наши предки утратили способность производить около 60-70 млн лет назад. Кислые продукты в рационе помогали нам обезопасить себя от цинги. Однако доказать это предположение далеко не так просто. Кислые фрукты, хотя иногда и приходятся отличной закуской, могут быть слишком незрелыми. «Здесь ключевую роль может сыграть сочетание кислого и сладкого», — говорит Кэти Амато, биологический антрополог из Северо-Западного университета, которая сотрудничала с Данном. Очень терпкие и очень сладкие продукты могут даже сигнализировать о том, что содержат множество полезных микробов, которые будут расщеплять углеводы. Этот процесс, называемый ферментацией, придает вкусу пикантность, он также может препятствовать проникновению опасных микробов и измельчать грубые растительные волокна, которые наш организм с трудом переваривает самостоятельно. И люди (некоторые из нас, во всяком случае) очень любят такое сочетание вкусов — вспомните кимчи, комбучу, квашеную капусту или йогурт. Если это предположение подтвердится, то оно поднимет больше вопросов, чем даст ответов. Пол Джозеф, фельдшер и исследователь вкуса и запаха в Национальном институте здоровья, говорит, что у ученых до сих пор нет хорошего объяснения, почему одни представители определенного вида любят кислое, а другие нет. Возможно, речь идет о биологических особенностях, обусловленных генетикой или возрастом. Некоторые исследования намекают на то, что маленькие дети любят кислое больше, чем взрослые. Но Джозеф говорит, что также важно учитывать, как продукты, которые нас окружают, формируют наши пристрастия. Слишком горькую или кислую пищу люди как правило не любят, но черный кофе, например, одновременно и кислый, и горький, мы любим, потому что в хорошем кофе соблюдается баланс этих вкусов. Даже если мы найдем объяснение тяги приматов к кислому, мы не обязательно поймем остальные виды. Свиньи, очевидно, обожают кислое, хотя они прекрасно синтезируют витамин С. Данн полагает, что их тяга к кислому может быть просто неотъемлемой частью их склонности к невероятной всеядности. А если говорить о морских свинках, которые, как и мы, потеряли способность вырабатывать витамин C, то получается наоборот — исследование 1978 г. показало, что они не любят кислые продукты. Исследования вкусовых предпочтений у нечеловеческих видов, по правде говоря, не так-то просто провести. В типичном эксперименте животному дают выбор между простой и ароматизированной водой с добавлением чего-то сладкого, соленого, горького, умами, кислого, и наблюдают за тем, какая жидкость больше всего ему нравится. И если животное не стремится пить кислую воду, это мало что говорит о его предпочтениях, потому что нам неизвестно, почему именно он делает определенный выбор — может, в его организме как раз сегодня не хватает сахара, а может быть, кислая вода кажется ему подозрительной и ненатуральной. И хотя некоторые виды животных реагируют на неприятный на вкус так же, как мы — кривятся, морщат нос, разевают рот, — чем дальше рассматриваемый вид от людей, тем сложнее определить, какую реакцию проявляет животное. Хиро Мацунами, специалист по хемосенсорной биологии из Университета Дьюка, указывает на еще один осложняющий фактор: повсеместно распространенная возможность различать кислое среди позвоночных не обязательно связана со вкусом. Те же химические рецепторы, которые мы используем для определения кислоты во рту, выполняют в организме и другие функции, которые могут быть очень важными. С тех пор, как Фрэнк и Данн приступили к своим научным изысканиям в области кислого вкуса, они провели несколько очень необычных исследований, чтобы расширить эволюционное древо кислого вкуса. Данн бросает лимоны воронам, а Фрэнк кормит огурцами и цитрусовыми свою собаку, Мэйпл Джун. Ни одно животное не выглядит довольным, хотя Мэйпл Джун по-прежнему уплетает лимоны, страшно кривясь. Возможно, ее привлекает манящая пикантность кислой пищи — ей нравится, что еда кусается в ответ. А может быть, она просто ест все подряд, как иногда делают некоторые собаки. По материалам статьи «The Paradox of Sour Food» The Atlantic

Что такое эффект Струпа?

Когда мозг сталкивается с двумя инконгруэнтными свойствами стимула, происходит задержка в его когнитивной обработке. Это называется эффектом Струпа. Конгруэнтность — это состояние, при котором действия человека согласованы с его словами, мыслями и эмоциями. Практическая психология определяет конгруэнтность как слаженное функционирование жизненных характеристик и структур, которые формируют гармоничную картину действий человека. В этом значении имеется в виду конгруэнтность вербальная и невербальная. Инконгруэнтность — это всегда какой-то внутренний конфликт. Человека инконгруэнтного что-то сдерживает, он не может проявить те чувства и эмоции, которые испытывает. Психологи называют инконгруэнтность несоответствием опыта человека и его представлений о себе. В гуманистической психологии инконгруэнтность характеризуется отсутствием цельности личности, ранимостью, зависимостью, тревожностью. Часто причины инконгруэнтности в поведении могут скрываться во внутреннем конфликте, когда человеку нужно выполнять определенную роль, а он не в состоянии отвечать требованиям этой роли. Наш мозг постоянно имеет дело с поступающей от органов чувств информацией, обрабатывает ее и помогает нам осмыслить окружающий мир. Мозг одновременно получает различные потоки информации от одного и того же или разных органов чувств. Например, если вы лежите на кровати, слушаете музыку и попиваете горячий чай поздно вечером, ваш мозг одновременно получает информацию от уха о музыке, от языка о чае, от кожи и тела о кровати, температуре в комнате и т.д. Однако редко мы сталкиваемся с трудностями, связанными с такой одновременной обработкой информации. В редких случаях, когда оба стимула конкурируют за наше внимание, мозг может «глючить» определенным образом. Ниже мы рассмотрим этот тип «сбоя» в работе мозга, широко известный в психологии как эффект Струпа. Во многих отношениях внимание можно считать предпочтительной валютой мозга. Среди одновременного и постоянного притока информации от наших органов чувств мозг должен выбирать, куда направить свое внимание. Вот почему в приведенном выше примере вы можете не обращать внимания на то, что вы ощущаете, лежа в кровати, когда играет ваша любимая песня. Этот процесс, когда ваш мозг решает, на какой стимул обратить внимание, и подавляет информацию от других отвлекающих стимулов, называется избирательным вниманием. Однако у избирательного внимания есть свои недостатки, и эффект Струпа является хорошим примером, демонстрирующим это. Эффект Струпа — сопоставление называния цветов и навыков чтения. Избирательное внимание помогает мозгу выбрать цель и игнорировать отвлекающие факторы. Но что происходит, когда два стимула содержат противоречивую информацию и конкурируют за избирательное внимание? Какой стимул выберет мозг? Джон Ридли Струп обнаружил этот любопытный эффект в ходе экспериментов, в которых он изучал участников, называвших вслух слова, написанные разными цветными чернилами, чтобы определить, может ли обучение улучшить их реакцию. Он провел три серии экспериментов, в которых участники называли слова, написанные черными чернилами, затем — разными цветами, и затем цвет квадратов. Например, в первом эксперименте участники должны были прочитать слово «красный», написанное черными чернилами. Этот случай называется нейтральным условием. Во втором эксперименте они должны были прочитать «красный», написанное зелеными чернилами (инконгруэнтное условие) или «красный», написанный красными чернилами (конгруэнтное условие). Струп отметил, что во втором эксперименте участникам потребовалось значительно больше времени, чтобы произнести «красный» в инконгруэнтных условиях, где названия цветов и цвет чернил не совпадали. Эта задержка во времени ответа участников в «инконгруэнтных» условиях по сравнению с «конгруэнтными» называется эффектом Струпа. Струп объяснил, что эта задержка в назывании происходит потому, что чтение цветового слова происходит более автоматически, чем называние цвета. Поэтому участникам трудно подавить значение цветового слова «красный», и в итоге они читают его вслух вместо того, чтобы назвать цвет чернил. Другими словами, в данном случае селективное внимание выбирает процесс чтения, а не восприятие цвета. В итоге чтение «вмешивается» в нашу способность называть цвета. Интересно, что у билингвов, читающих на двух языках, эффект Струпа проявляется на обоих языках при тестировании. Степень эффекта Струпа часто зависит от уровня владения языком; чем более свободно они владеют языком, тем сильнее эффект Струпа на нем. Применение и вариации. Тест Струпа широко используется в психологии в качестве теста на избирательное внимание и для проверки когнитивных функций у пациентов с повреждениями или расстройствами мозга. Существует также несколько вариаций классического теста Струпа. В «эмоциональном» тесте Струпа слова, вызывающие сильные эмоции, и нейтральные слова изображаются чернилами разных цветов. Участники демонстрируют большую задержку при назывании цвета чернил для слов, вызывающих эмоциональную реакцию, чем для нейтральных. В «числовом тесте Струпа» участников просят сравнить числа, набранные шрифтом, не соответствующим их числовому значению. Например, на вопрос «3 больше 5?» участникам требуется больше времени, чтобы ответить, когда 3 показано большим по размеру, чем когда вопрос меняется на противоположный. Независимо от этих вариаций, все тесты Струпа имеют дело с двумя несопоставимыми свойствами стимула и возникающей задержкой в его когнитивной обработке мозгом. В конце концов, более автоматический процесс из двух получает доступ к селективному вниманию и обрабатывается, а другой игнорируется. Способность к избирательному вниманию помогает мозгу выбирать, на какой стимул обратить внимание, а какой проигнорировать среди постоянного потока поступающих стимулов. Когда мозг сталкивается с инконгруэнтной информацией от стимулов, селективное внимание направляется на более автоматический и легкий процесс. Эффект Струпа является простой демонстрацией этого аспекта избирательного внимания. Хотя эффект Струпа выглядит как забавный трюк, он очень полезен для измерения наших когнитивных способностей и работы мозга, особенно в клинических условиях, когда изучают нарушения работы мозга. Этот любопытный сбой в работе нашего мозга на самом деле очень показателен! По материалам статьи «What Is the Stroop Effect?» Science ABC

Что говорит о вас форма лица?

Мы знаем, что жесты и мимика порой говорят о человеке не меньше, чем слова и поступки. С их помощью можно понять, нравитесь ли вы новому знакомому, желает ли он продолжать разговор, зол ли, врет ли. Прочитав с десяток статей на эту тему, можно научиться контролировать себя, чтобы не показать собеседнику лишнего. Однако что, если многое о человеке говорит и форма его лица, с которой уже ничего не поделаешь? Исследование показало, что люди с квадратными лицами (особенно молодые мужчины) считаются более агрессивными, чем остальные. Разберемся, как ученые пришли к этому выводу и что еще можно сказать о человеке с первого взгляда. Квадратные лица и агрессия Сотрудники Университета Нового Южного Уэльса взяли фото 17,6 тысячи мужчин и женщин в возрасте от шести до 93 лет, после чего показали их 121 респонденту, попросив оценить агрессивность лиц незнакомцев. Так они и пришли к выводу, что люди считают более агрессивными тех, у кого длина и ширина лица наиболее одинаковые, особенное если это молодые мужчины. Людей с овальными лицами злыми не считал почти никто. «Эта закономерность у молодых людей, вероятнее всего, связана с мнением, что квадратные лица являются признаком физической силы, — говорится в работе, опубликованной в Royal Society Open Science. — Исследования показывают, что мужчины с квадратными лицами имеют большие бицепсы, лучше борются и чаще доминируют». Ученые замечают, что в возрасте от 27 до 40 лет квадратные лица встречаются чаще у мужчин, чем у женщин. Однако все меняется после 40 лет. Короткие квадратные лица и сексуальность Сотрудники Университета Ниписсинга в Канаде, в свою очередь, пришли к выводу, что люди с квадратными и короткими лицами обладают более высоким сексуальным влечением, чем остальные, а также чаще других изменяют партнерам. Для этого они пригласили 314 студентов, каждый из которых заполнил анкету о своих отношениях с возлюбленным(ой), сексуальном влечении и социосексуальной ориентации (мере того, насколько комфортно человек относится к концепции случайного секса). Получив ответы, исследователи сравнили их с фотографиями респондентов. По словам сотрудника Нортумбрийского университета в Ньюкасле Кармена Лефевра, которые приводит BBC, причина всего вышеуказанного кроется в том, что гены и уровень гормонов, в том числе тестостерона, оказывают влияние как на характер, так и на развитие организма и формирование волевых лицевых костей. Пухлые щеки и проблемы со здоровьем Не совсем о форме лица, но о неотъемлемой его части — щеках — говорит сотрудник Университета Глазго Бенедикт Джонс. Он уверен, что состояние здоровья зависит не столько от количества жира, сколько от того, где именно он скапливается. Полное лицо свидетельствует о наличии жировых отложений в жизненно важных органах. В меру худощавое лицо, напротив, указывает на хорошее здоровье его обладателя, считает ученый.

NFT: объяснение для людей, которые не понимают, что это

Даже если вы живете в вакууме с начала пандемии, вероятно, вы слышали что-то о невзаимозаменяемых токенах (NFT). Трудно игнорировать шумиху вокруг того, что кто-то может заработать миллион долларов, делая скромные селфи. Также почти невозможно игнорировать скептицизм и критику, окружающие многообещающий продукт: плагиат NFT, мошенничество и экологические издержки эксплуатации блокчейна. Но даже если вы уже знаете, что NFT существуют, весьма вероятно, что вы до сих пор понятия не имеете, что это такое на самом деле. Погружаться в этот новый мир без предварительных знаний довольно пугающе, поэтому эксперт Дэвид Тонг поможет во всем разобраться. Он работает руководителем отдела роста в TZ APAC — азиатском подразделении по внедрению экосистемы для блокчейна Tezos. Команда профессионалов помогает людям войти в мир NFT. Что такое NFT? Самый простой способ описать NFT — представить постеры с автографами вашего любимого артиста. Например, вам нравится Мадонна, и она сделала постер своего последнего альбома. Певица только что выпустила 100 экземпляров этого плаката со своей подписью, и все они пронумерованы. Поэтому, когда вы покупаете NFT, вы покупаете одну из этих ста копий. Конечно, в интернете всегда можно скачать один экземпляр. Но это не тот, что с ее подписью, и не тот, что с порядковым номером. Вы не покупаете авторские права на ее работы, но покупаете копию того, что подписано лично ей. По словам Тонга, NFT — это уникальный цифровой объект со своей собственной отслеживаемой историей, и каждый объект будет иметь запись в блокчейне. Возвращаясь к примеру с плакатом: вы можете увидеть, кто был прошлым владельцем каждой копии и что изначально она была создана Мадонной. В некоторых случаях есть NFT, который ранее принадлежал другому артисту или другой звезде, и вы думаете: «Эй, этот NFT уникален. Есть прослеживаемая история. Я вижу, что он также принадлежал какой-то другой известной личности». Так цифровой объект привлекает больше внимания. Что такое блокчейн? «Я представляю это как общую книгу рекордов, которую может увидеть каждый, а также добавлять в нее записи. И опять же, эта книга принадлежит не одному человеку», — объясняет Тонг. Какие существуют типы NFT? NFT бывают разных типов, но обычно они представляют цифровую собственность. Самый известный тип NFT представлен в виде копий произведений искусства. Если в этом ключе рассматривать произведения искусства, то они обычно не представляют собой ничего особого, кроме того, что вы покупаете копию, которую можете показать и сказать: «Эй, у меня есть одна из 100 копий этого шедевра». Еще есть возможность создать виртуальную галерею в метавселенной, чтобы продемонстрировать NFT коллекцию, но это просто забавный и увлекательный опыт, если не говорить о монетизации. Но NFT также могут быть представлены в виде цифрового участка земли в метавселенной или в виде игровых активов, таких как эксклюзивные скины. Кроме того, есть предметы коллекционирования NFT, которые предоставляют вам доступ к членским клубам — это что-то вроде загородных клубов в реальной жизни. Известным примером может служить Bored Ape Yacht Club, членами которого являются телеведущий Джимми Фэллон, певец Джей Джей Лин и рэпер Остин Пост (Post Malone). Кто может создать NFT? Любой может стать создателем. Если вы хотите создать свой собственный NFT, существует много разных платформ. Самая известная из них — OpenSea. Также существует множество торговых площадок, где каждый способен создать свой NFT. «Главное заблуждение состоит в том, что если вы создаете NFT, его нужно продавать. Это вообще не так. Вы можете просто подтвердить, что создали произведение искусства. Это просто доказательства и документация», — поясняет Дэвид Тонг. Почему люди покупают NFT? Если вы просто смотрите на произведения искусства NFT, то другие люди покупают их, потому что им нравится работа. Или же они могут поддерживать авторов, которыми восхищаются. Есть и спекулянты, которые покупают искусство NFT в качестве инвестиций — так же, как в обычном мире, не основанном на блокчейне. Если вы покупаете виртуальную землю в метавселенной, вы можете на ней организовывать виртуальные мероприятия. Если говорить о коллекционировании, то помимо возможности оказаться в известном сообществе со знаменитостями есть и другие преимущества, такие как предоставление доступа к эксклюзивным концертам и эксклюзивной одежде. Купить NFT можно только за криптовалюту? Это зависит от маркетплейса. Одни торговые площадки осуществляют операции только в криптовалюте, а другие принимают кредитные карты — в зависимости от того, на какой платформе создаются работы и где авторы их продают. Все ли NFT дорогие? Нет, не все. «Возьмем, к примеру, картины. Они могут стоить миллион долларов (и мы определенно видели эти заоблачные цены в новостях), но есть также много таких, которые продаются примерно за 10 долларов. Мы часто наблюдаем это в блокчейне Tezos. Некоторым художникам просто нравится создавать что-то, и они считают, что их работы должны быть доступны каждому. Существует очень широкий спектр NFT, а также широкий диапазон цен», — объясняет Тонг. Что значат NFT для авторов? Еще одним аспектом искусства NFT является его новаторство. По наблюдениям Тонга, многие художники исследуют цифровое искусство (например, искусственный интеллект, виртуальную реальность и генеративное искусство). Они создают цифровые работы, такие как видео, которые нельзя распечатать. Если вы были цифровым художником, создавали какую-либо работу и выкладывали ее в инстаграм, чтобы все могли увидеть, то как вы зарабатывали на этом деньги? Приходится искать альтернативные источники дохода. А с помощью NFT художники могут ставить определенное количество цифровых подписей на свои работы и продавать их. По материалам статьи «NFTs, Explained for People Who Still Don’t Get It» Vice

Почему информацию из книг мы запоминаем лучше?

Автор статьи — Джо Адетунджи, редактор журнала The Conversation. Во время пандемии многие преподаватели перешли на цифровые тексты или мультимедийные курсовые работы. Будучи профессором лингвистики, я изучала, чем электронная коммуникация отличается от традиционной печатной, с точки зрения их роли в обучении. Одинаково ли усваивается текст с экрана и с бумажного листа? И являются ли прослушивание и просмотр контента столь же эффективными, как и чтение письменного текста, при изучении одного и того же материала? Ответы на оба вопроса зачастую «нет», об этом я рассказываю в своей книге «Как мы читаем сейчас», вышедшей в марте 2021 г. Причины этого связаны с целым рядом факторов, включая снижение концентрации внимания, развлекательный менталитет и склонность к многозадачности при потреблении цифрового контента. Печатное чтение в сравнении с цифровым При чтении текстов, состоящих из нескольких сотен слов и более, обучение, как правило, будет более эффективным, если человек читает с бумажного листа. Этот вывод подтверждается целым рядом исследований. Преимущества печатного текста особенно ярко проявляются, когда экспериментаторы переходят от простых заданий — таких как определение главной мысли в прочитанном отрывке — к заданиям, требующим умственного абстрагирования — таким как умозаключения из текста. Чтение печатных текстов также повышает вероятность запоминания деталей — например, «Какого цвета были волосы у актера?», — и запоминание места событий в рассказе — «Авария произошла до или после политического переворота?». Исследования показывают, что и школьники, и студенты полагают, что получат более высокие баллы в тестах на понимание, если читают в цифровом формате, при подготовке к тесту. Однако на самом деле все в точности да наоборот. Педагогам необходимо знать, что метод, используемый для стандартизированного тестирования, может повлиять на результаты. В одном из исследований норвежские десятиклассники и американские ученики третьих-восьмых классов показали более высокие результаты, когда стандартизированные тесты проводились на бумаге. В недавнем американском исследовании негативное влияние цифрового тестирования было сильнее всего выражено среди учащихся с относительно слабо развитыми навыками чтения и у учащихся с особенностями развития. В своем исследовании я и мои коллеги подошли к этому вопросу по-другому. Вместо того, чтобы заставлять студентов читать и проходить тест, мы спрашивали, как они воспринимают свое обучение в целом, когда используют печатные или цифровые материалы для чтения. И старшеклассники, и студенты подавляющим большинством оценили чтение на бумаге как более эффективное для концентрации внимания, обучения и запоминания, чем чтение в цифровом формате. Расхождения между результатами, полученными при использовании печатных и цифровых материалов, отчасти связаны с физическими свойствами бумаги. Бумажная книга — это сложный объект с последовательно распределенной информацией, имеющий визуальную географию отдельных страниц. Люди часто связывают свои воспоминания о прочитанном с тем, как далеко в книге оно было написано или в какой части страницы оно находилось. Но не менее важна ментальная перспектива и то, что исследователи чтения называют «гипотезой углубления». Согласно этой теории, люди подходят к цифровым текстам с мышлением, применяемым в случайном общении в социальных сетях, и затрачивают меньше умственных усилий, чем при чтении печатных текстов. Подкасты и онлайн-видео В связи с более широким использованием методики, согласно которой студенты слушают или просматривают материалы лекций до занятия, а также с увеличением количества общедоступных подкастов и онлайн-видео, многие школьные задания, которые раньше предполагали чтение, были заменены прослушиванием или просмотром. Этот процесс ускорился в период пандемии при переходе на виртуальное обучение. Проведя опрос преподавателей университетов США и Норвегии в 2019 г., мы с профессором Университета Ставангера Анной Манген обнаружили, что 32% американских преподавателей в настоящее время заменяют тексты на видеоматериалы, а 15% — на аудио. В Норвегии эти цифры были несколько ниже. Но в обеих странах 40% респондентов, изменивших требования к курсу за последние 5-10 лет, сообщили, что сегодня задают меньше чтения. Основной причиной перехода на аудио- и видеоматериалы является отказ студентов от чтения. Хотя эта проблема вряд ли нова, исследование 2015 г., в котором приняли участие более 18000 выпускников колледжей, показало, что только 21% студентов обычно выполняют все задания по чтению. Аудио и видео могут показаться более увлекательными, чем текст, поэтому преподаватели все чаще прибегают к ним — например, вместо статьи задают выступление ее автора на TED. Максимальное сосредоточение внимания Психологи доказали, что когда взрослые читают новости или стенограммы художественных произведений, они запоминают больше, чем при прослушивании аналогичных материалов. Исследователи обнаружили аналогичные результаты в исследовании, где студенты университета читали статью и слушали подкаст с этим текстом. Смежное исследование подтверждает, что у студентов больше блуждают мысли при прослушивании аудио, чем при чтении. Результаты, полученные студентами младших курсов, похожи, но имеют интересную особенность. Исследование, проведенное на Кипре, показало, что взаимосвязь между навыками аудирования и чтения меняется по мере того, как дети обучаются читать бегло. Если второклассники лучше понимали материал при прослушивании, то восьмиклассники — при чтении. Исследования, посвященные сравнению обучения на основе видео с обучением на основе текста, воспроизводят результаты исследований, которые сравнивают чтение с прослушиванием аудиоматериалов. Например, исследователи из Испании обнаружили, что ученики четвертых-шестых классов, читающие тексты, гораздо лучше усваивают материал, чем те, кто смотрит видео. Авторы подозревают, что ученики считывают видео более поверхностно, потому что оно ассоциируется у них с развлечением, а не с обучением. Коллективное исследование показывает, что цифровые медиа имеют общие характеристики и пользовательские практики, которые могут препятствовать обучению. К ним относятся снижение концентрации внимания, развлекательный менталитет, склонность к многозадачности, отсутствие фиксированной физической точки отсчета, сокращение использования аннотаций и менее частый пересмотр прочитанного, прослушанного или просмотренного. Цифровые тексты, аудио и видеоматериалы играют важную образовательную роль, особенно если они предоставляют информацию, недоступную в печатном виде. Однако для достижения максимального результата в обучении, где требуются умственное сосредоточение и размышление, педагоги и родители должны понимать, что чтение обладает доказанными преимуществами перед другими форматами. По материалам статьи «Why we remember more by reading – especially print – than from audio or video» The Conversation

Как появились венерины мухоловки

Ученые приблизились к разгадке одной из величайших загадок ботаники К концу XIX в. повсюду стали появляться жуткие истории о растениях-убийцах. Ужасные деревья в далеких странах хватали своими извивающимися щупальцами неосторожных путешественников и затем глотали их. Безумные профессора выращивали чудовищных размеров росянки и насекомоядные растения, откармливая их бифштексами, пока прожорливые творения не съедали своих создателей. Молодой Артур Конан Дойл опирался на научные данные, рассказывая о любимом всеми пожирателе плоти — венериной мухоловке. Опираясь на тогда еще совсем свежие ботанические открытия, он точно описал двухлопастные ловушки и то, как они захватывают насекомых и как тщательно переваривают свою добычу. Но даже он сильно преувеличивал размер мухоловок — по его мнению, они были достаточно большими, чтобы укусить или поглотить человека целиком. Хищные растения переживали тогда свой миг славы, и за это можно поблагодарить Чарльза Дарвина. До открытий Дарвина большинство людей отказывались верить в то, что растения едят животных. Это противоречило естественному порядку вещей. Съесть животное могло только другое подвижное животное, растения были пищей и не могли двигаться — если они и убивали насекомое или зверя, то только в целях самообороны или случайно. Дарвин в течение 16 лет тщательно проводил эксперименты, которые доказали обратное. Он показал, что листья некоторых растений превратились в хитроумные инструменты, которые не только могли удерживать насекомых и других мелких существ, но и переваривать их, поглощая питательные вещества из их тел. В 1875 г. Дарвин опубликовал книгу «Насекомоядные растения», в которой подробно описал все свои открытия. В 1880 г. он опубликовал еще одну книгу «Сила движения растений», разрушающую мифы. Осознание того, что растения могут не только убивать, но и двигаться, вдохновило не только популярный жанр рассказов ужасов, но и целые поколения биологов, стремящихся понять растения с такими необычными возможностями. Сегодня плотоядные растения переживают очередной звездный час, когда исследователи начинают раскрывать одну из величайших загадок ботаники: как нежные цветковые растения превратились в кровожадных мясоедов? Со времен открытий Дарвина ботаники, экологи, энтомологи, физиологи и молекулярные биологи изучили все аспекты этих растений, использующих широкий арсенал для охоты за насекомыми: наполненные жидкостью кувшинчики, чтобы топить жертв, липкие листья для обездвиживания, ловушки с защелками и подводные всасывающие ловушки. Они подробно описали, кого и как ловят эти растения, а также преимущества и недостатки, связанные с их причудливым образом жизни. Совсем недавно достижения молекулярной науки помогли исследователям понять ключевые механизмы, лежащие в основе плотоядного образа жизни: например, как мухоловка так быстро защелкивается, и как она превращается в «желудок», переваривающий жертву, а затем в «кишечник» для поглощения остатков своей добычи. Но главный вопрос остается открытым: как эволюция снабдила эти растения инструментами для употребления животной пищи? «Археологические находки почти не дают подсказок, их очень мало, и окаменелости не могут дать молекулярные детали, которые могли бы намекнуть на объяснение», — говорит биофизик Райнер Хедрих из Вюрцбургского университета в Германии, который исследует происхождение плотоядности. Инновации в технологии секвенирования ДНК теперь позволяют исследователям подойти к этому вопросу с другой стороны: найти гены, связанные с плотоядностью, определить, когда и где эти гены включаются, и проследить их происхождение. «Нет никаких доказательств того, что плотоядные растения приобрели свои звериные повадки, перехватив гены у своих жертв животных, хотя гены иногда переходят от одного вида организмов к другому», — говорит Хедрих . Вместо этого целый ряд недавних находок указывает на кооптацию и перепрофилирование существующих генов, которые имеют древние функции, повсеместно распространенные среди цветковых растений. «Эволюция хитра и гибка. Она использует уже существующие инструменты, — поясняет Виктор Альберт, биолог, изучающий геном растений в Университете Буффало. — В эволюции проще перепрофилировать что-то старое, чем создавать что-то новое». При всей своей причудливости плотоядность неоднократно возникала на протяжении более 140 миллионов лет существования цветковых растений. По словам Тани Реннер, эволюционного биолога из Пенсильванского университета, эта адаптация возникала независимо по меньшей мере 12 раз. Каждый раз движущая сила эволюции была одна и та же: необходимость найти альтернативный источник жизненно важных питательных веществ. Плотоядные растения растут на болотах, в трясинах, в водоемах, небогатых питательными веществами, или на тонких тропических почвах — во всех этих средах обитания не хватает азота и фосфора, необходимых для роста. Насекомые и другие мелкие беспозвоночные богаты белком, а также являются источниками других элементов, необходимых растениям для процветания. «Венерина мухоловка может прожить три недели на одном крупном насекомом, — говорит Хедрих, — а если она ловит много насекомых, то может позволить себе больше листьев и больше ловушек». Сегодня известно около 800 видов плотоядных растений. Некоторые из них пассивно захватывают добычу, хотя и имеют хитроумные приспособления, такие как скользкие ободки и волоски с клейкими кончиками. Другие виды более активны: некоторые виды росянки загибаются внутрь, заталкивая добычу глубже к более липкому центру ловушки, а другие имеют внешнее кольцо быстро движущихся щупалец, которые толкают жертву в том же направлении. Самое сложноустроенное плотоядное растение — венерина мухоловка (Dionaea muscipula): она обладает высокочувствительными волосками, которые могут отличить прикосновение насекомого от капли дождя или упавшего листа, а также оценить размер добычи и отреагировать соответствующим образом. Несмотря на большие различия в форме и способе охоты, все ловушки представляют собой видоизмененные листья или части листьев. «Это означает, что такие растения не только получают питательные вещества нетипичным для обычных растением способом, но и передают их другим путем — в основном через листья, а не через корни», — говорит Реннер. Как листья приобрели такие необычные функции? Чтобы выяснить это, ученые обратились к методам исследования сразу нескольких научных дисциплин: геномики, транскриптомики и протеомики. Они сравнивают геномы плотоядных и не плотоядных растений; составляют последовательности РНК-транскриптов, несущих инструкции генов, чтобы понять, какие гены, где и когда включаются; проводят инвентаризацию белков, чтобы выяснить, какие из них ловушки производят во время поглощения пищи. Многие особенности плотоядного образа жизни еще не раскрыли своих генетических секретов. Но изучение двух самых загадочных аспектов — переваривания и поглощения — показывает, как эволюция перепрофилировала существующие гены, одни из них поместив в новые места, а другие наделив новыми функциями и странными приспособлениями, чтобы они лучше соответствовали своей новой роли. Во многих случаях растения, которые развили плотоядность совершенно независимо, перепрофилировали те же гены. «Столкнувшись с проблемой потребления плоти, все они прибегли к одному и тому же решению, и центральное место в этой трансформации заняла старая добрая система защиты», — говорит Альберт. Еще в 1970-х гг. исследователи обнаружили, что пищеварительная жидкость, найденная ими в ловушках, содержит ферменты, которые действуют очень похоже на многие виды «химического оружия», применяемого растениями против вредных бактерий, грибков и голодных травоядных насекомых. Первоначально было неясно, вырабатывают ли плотоядные растения ферменты сами, или это делают микробы, живущие в их ловушках. С тех пор ботаники подтвердили, что плотоядные растения действительно производят многие из этих ферментов, и открыли десятки других. Современные быстрые и дешевые технологии секвенирования позволили ученым идентифицировать многие гены, кодирующие эти пищеварительные ферменты, и проследить за их активностью. В список ферментов входят хитиназы, расщепляющие хитин экзоскелетов насекомых, протеазы, расщепляющие белки, и пурпурная кислая фосфатаза, позволяющая растениям извлекать полезный фосфор из разложившихся тел жертв. Все они на протяжении долгого времени использовались как инструменты защиты растений. «Гены этих ферментов были перепрофилированы, когда растения начали питаться тем, от чего они изначально защищались, — объясняет Альберт. — Хитиназы, скорее всего, были предназначены для защиты от грибков, клеточные стенки которых содержат хитин. Позже, после эволюции членистоногих, они помогали защищаться от них». Весь процесс поимки жертвы и ее переваривания проще всего понять на примере венериной мухоловки, самого изучаемого плотоядного растения. Если неосторожное насекомое садится на одну из ловушек и касается волоска, то возникает электрический сигнал. Если оно касается второго волоска, это воспринимается как подтверждение того, что это добыча, а не кусочек грязи или упавший лист, и ловушка захлопывается. Пока насекомое борется и подает все больше электрических сигналов, ловушка в ответ начинает вырабатывать химические вещества, называемые жасмонатами, которые служат сигналом для запечатывания краев ловушки и наполнения ее ферментами. Когда труп насекомого распадается, ловушка увеличивает выработку ферментов и начинает производство транспортеров питательных веществ, опять же под контролем жасмонатов. Это и есть работа видоизмененной системы защиты, которая реагирует на нападение насекомых, посылая электрические сигналы, чтобы поднять тревогу в соседних клетках, которые затем синтезируют жасмонаты, активирующие производство защитных белков. В природе представлены и другие механизмы охоты у растений. Лютиковые (Pinguicula) — это неприметные растения с небольшими розетками листьев, покрытых крошечными железами, которые сочатся липкой слизью и пищеварительными ферментами. Большинство лютиковых полностью пассивны, хотя некоторые из них могут загибать края листьев внутрь, покрывая смертоносной слизью жертву, попавшую в западню. Если бы Дарвин был здесь сегодня, он бы тут же взялся за разгадку нераскрытых тайн своих «самых замечательных растений». Он бы удивился тем методам, которыми располагают современные исследователи, и был бы поражен количеством данных, которые можно обработать за считанные секунды. Но когда дело дошло бы до разработки оригинальных способов проверки теорий, он точно бы чувствовал себя как рыба в воде. «Секвенирования геномов, подсчета и анализа генов недостаточно, — говорит Реннер, — нужно еще провести эксперименты, чтобы выяснить, что делают гены и как они работают». А это значит кормить голодные растения. Дарвин кормил своих питомцев жареным мясом, вареными яйцами, сыром, горохом и другими богатыми белком продуктами. Сегодня в меню у растений преимущественно менее аппетитно звучащий «субстрат» в строгой дозировке. Однако даже несмотря на это Дарвин наверняка бы чувствовал себя как дома. По материалам статьи «How in the World Did We Get Venus Flytraps?» The Atlantic

Кто придумал букву Ё и какого рода кофе: 5 мифов о русском языке

В современном мире многие факты и события не подвергаются критическому анализу. Не обошла эта проблема и русский язык. В интернете бытует множество мифов о его нормах, системе и происхождении слов. Некоторые из них развеивает кандидат филологических наук Александр Бисеров. Миф №1. Букву «Ё» придумала Екатерина Романовна Дашкова в 1783 году До конца ХХ века многие не сомневались в том, что букву «Ё» впервые использовал Николай Михайлович Карамзин. Но после выхода книги «Два века русской буквы „Ё“» общественности, очевидно, понравилась новая версия появления «Ё». Согласно ей, эту букву придумала президент Российской академии наук Екатерина Дашкова. В действительности же (протоколы заседаний академии 1783 г. опубликованы) она предложила использовать букву «i^o» — «матi^oрый», «i^oлка». А вот «Ё» все же изобрел Николай Карамзин в 1797 году. Это убедительно доказано в публикациях профессора МГУ Валерии Витальевны Кавериной. Миф №2. Чиновники разрешили употреблять слово «кофе» в среднем роде Эта новость облетела СМИ в 2009 году, когда министерство утвердило перечень из четырех словарей, содержащих нормы русского языка при использовании его в качестве государственного. Однако журналисты поторопились с выводами. Еще в 1980-м в академической грамматике русского языка было указано, что слово «кофе» может употребляться в среднем роде. В орфографическом словаре, вышедшем в 1991 году (последнее советское издание, в которое вносились дополнения и изменения), у «кофе» указаны два рода как равноправные: мужской и средний. В словарях же, включенных в приказ Минобрнауки России, для среднего рода стоит помета «разговорное». Тем самым чиновники ужесточили норму, ограничив сферу употребления слова «кофе» в среднем роде. Миф №3. В русском языке есть слова с уникальными приставками: и- (итог), а- (авось) Эта информация гуляет по Интернету последние десять лет, печатается в разделах «Занимательные факты о русском языке». Увы, блогеры, распространяющие эти сведения, забывают, что морфемный состав слова в лингвистике определяется с точки зрения актуального членения (синхрония). Да, исторически (диахрония) в этих словах были приставки, но очень давно случилось опрощение морфем — приставка соединилась с корнем. Сейчас в этих словах приставки не выделяются. Процесс опрощения затронул многие слова. Если открыть авторитетный морфемный словарь А. Н. Тихонова, то увидим, что в слове «преподаватель» сейчас выделяется корень -преподава-, а в слове «граница» нет суффикса. Миф №4. Употребление словосочетания «закончить школу» — речевая ошибка История развития русского языка опровергает этот тезис. Дело в том, что в конце XIX — начале ХХ века и словосочетание «окончить школу» считалось ошибочным. Правильным было «окончить учение в школе». Но постепенно произошел перенос по сходству, и вместо «окончить учение в школе» стали употреблять вполне нам привычное «окончить школу». А в конструкциях «окончить учение» — «закончить учение» глаголы выступают полными синонимами. Поэтому и для глагола «закончить» допустим такой же перенос по сходству — «закончить школу». Известные лингвисты, например А. Реформатский, употребляли такие словосочетания, в школьных учебниках они активно использовались и сейчас используются. В многочисленных справочниках по культуре речи, выходивших во второй половине ХХ столетия, не рассматривается как ошибка словосочетание «закончить школу». Правда, в толковых словарях русского языка такое лексическое значение для глагола «закончить» не фиксировалось до начала XXI века. И впервые норма такого употребления появилась в «Толковом словаре русского языка», выпущенном Институтом лингвистических исследований РАН в 2003 году. Миф №5. Если слово не употребляется без «НЕ», оно пишется с «НЕ» слитно Со школьной скамьи мы запоминаем это простое и логичное правило. Однако в авторитетных орфографических словарях для некоторых слов оставлено раздельно написание: «не замай», «не обессудь», «не обинуясь», «не поздоровиться», «не преминуть», «не оберёшься», «не нарадоваться». Сейчас мы не используем слова «замай», «обессудь» и т.д., но по традиции продолжаем писать их с «НЕ» раздельно.

Что делать, если вы потеряли работу: 6 шагов

На данный момент большое количество зарубежных компаний приостановили деятельность на территории России, а некоторые отечественные предприятия сократили штат в ожидании кризиса. Если вы недавно потеряли работу, предлагаем несколько советов, которые помогут взять себя в руки и пережить тяжелые времена. Примите свои эмоции Самый первый шаг — осознать произошедшее и принять свои эмоции. Разрешите себе злиться, грустить, недоумевать. Скорее всего, придется пройти через все стадии принятия неизбежного, и совсем не обязательно, чтобы они шли одна за другой. Сегодня вы можете чувствовать подавленность и растерянность, а завтра — подъем сил или гнев. Здесь есть два варианта: вы можете дать себе время пережить эти эмоции или использовать злость в качестве двигателя поиска подходящей работы. В первом случае можно потратить время на то, чтобы перечислить свои достижения. Подумайте, какие проекты вам удалось сделать лучше всего? Из каких сложных ситуаций вы смогли найти выход? Как поддерживали команду в трудные времена? Какие шаги на пути к самосовершенствованию сделали? Это не только способ позаботиться о себе в трудный период, но и хороший задел на будущее: вы точно будете знать, о чем рассказывать на собеседовании, когда рекрутер задает вопрос о ваших достижениях. Американский психолог, доктор наук Марти Немко советует идти по второму пути: «Мне чужда позиция, что лишившись работы, нужно остановиться и тщательно обдумать следующие шаги. Я считаю, что нужно ковать железо, пока горячо, и гнев в этом случае является лучшим помощником. Не терзайтесь сомнениями — действуйте!» Соблюдайте распорядок дня Не задерживайтесь в состоянии растерянности и апатии надолго. Когда привычный распорядок дня разрушается, кажется, что жизнь остановилась, ведь вам уже не нужно вставать по будильнику в 7 утра, готовить легкий завтрак, гладить рубашку и костюм, бежать на остановку, чтобы успеть на автобус, выполнять рабочие задачи. Вы предоставлены самому себе и, как бы парадоксально это ни звучало, подобная свобода действий угнетает. Чтобы не впадать в уныние, создайте собственное расписание и поддерживайте его. Заполнять делами каждую минуту не нужно, главное — это база. Ложитесь и вставайте в одно и то же время, придумайте утренний ритуал, наполняющий энергией (зарядка, пробежка, 20 страниц книги, медитация), планируйте прием пищи. Также следует завершать день чем-то хорошим и расслабляющим, например, рисованием, чтением вслух, ведением личного дневника. Подобное расписание станет отличной возможностью не только держать себя в тонусе, но также определить, в какое время суток вы являетесь наиболее продуктивным. Используйте эти знания, когда будете искать новую работу и выбирать график. Проанализируйте финансовую ситуацию Хорошо, если все это время вы откладывали деньги и у вас имеется подушка безопасности. Пересчитайте наличку, посмотрите, что есть на карте и прикиньте, сколько вы можете продержаться без работы. Этот пункт обязателен, иначе у вас не будет полной картины происходящего. Ниже подробная инструкция. • Оцените свои расходы. Просмотрите историю операций по банковской карте и определите, на что вы тратили деньги в последнее время. Чтобы было проще, разделите затраты на важные, от которых вы не можете отказаться, и второстепенные, которые получится на время исключить. Составьте список магазинов, где вы могли бы покупать одежду, обувь и продукты по более низким ценам. • Подумайте, как можно решить вопрос с обязательными платежами. Возможно, люди, которые сдают вам в аренду квартиру, согласятся отсрочить оплату. Также не помешает изучить договор об ипотеке — иногда в нем прописывают условия по отсрочке обязательных платежей. • Найдите дополнительные источники дохода. Если у вас есть квартира, которая пустует, задумайтесь о том, чтобы начать сдавать ее в аренду. Некоторые хобби также могут принести заработок. Например, вы печете торты и пирожные, делаете кукол, увлекаетесь созданием изделий из эпоксидной смолы. Еще один вариант — найти временную подработку. • Постарайтесь максимально снизить расходы, ведь неизвестно, как долго вы будете искать новую должность. Откажитесь от услуг и вещей, которые не являются острой необходимостью. Позаботьтесь о документах Новость об увольнении наверняка была неожиданной и выбила вас из колеи, однако не стоит игнорировать вопросы, требующие быстрого решения. • Обсудите с руководителем условия увольнения. Нужно задать следующие вопросы: каким будет размер выходного пособия? Какая запись будет сделана в трудовой книжке? Возможен ли ваш переход в филиал компании? Не поддавайтесь на давление и защищайте свои законные права, прописанные в трудовом кодексе. • Поговорите о медстраховке. Возможно, получится на какое-то время сохранить план медицинского обслуживания. • Сдайте рабочий компьютер. Если вы работали на ноутбуке, выданном компанией, конечно, вам придется его вернуть. Соблюдайте условия трудоустройства в отношении данных и интеллектуальной собственности, но при этом не забудьте сделать для себя заметки о проделанной работе. Они пригодятся, когда вы будете составлять резюме или общаться с потенциальным работодателем. • Подайте заявление на получение пособия по безработице. Неизвестно, сколько времени вы потратите на поиски новой работы. Чтобы не остаться без средств к существованию, оформите необходимые документы. Обновите резюме Если вы последние несколько лет трудились в успешной компании, чувствовали себя спокойно, уверенно и не ощущали потребности в смене места работы, вряд ли вам приходилось обновлять резюме. Что ж, самое время заняться этим вопросом. Существует очень много подробных инструкций, как составить резюме, которое точно привлечет внимание рекрутера, но мы остановимся на одном важном моменте: кастомизируйте резюме под свою профессию. Будущего работодателя будут интересовать не столько черты характера (целеустремленность, стрессоустойчивость, коммуникативные навыки), сколько достижения, знания и умения конкретно в вашей сфере деятельности. В своем резюме вы должны отразить то, что наиболее важно для профессии. Например, продавцы должны показать, как зарабатывали деньги для компании, маркетологи — реализованные проекты, ИТ-специалисты — наличие различных навыков, секретари — универсальность, и так далее. Определите барьеры, которые мешают найти работу Например, вы не можете озвучить конкретную стоимость своих услуг, презентовать себя как специалиста, составить резюме, которое заинтересует рекрутера, у вас большой перерыв в работе или маленькие дети, ваша профессия потеряла актуальность. Эти барьеры нужно научиться преодолевать. В этом вам смогут помочь тренинговые программы, различные курсы, наставничество. Если есть финансовая возможность — самое время начать инвестировать в себя. В некоторых центрах занятости есть бесплатные программы обучения, которые смогут повысить профессиональные и личностные компетенции.

Самая полная карта генома человека: эмбрионы и эволюция

В конце марта 2022 года группа исследователей из более чем двух десятков исследовательских институтов объявила о прорыве в 30-летней работе по созданию высококачественной последовательности генома человека. Хотя первый черновик проекта «Геном человека» был подготовлен еще 20 лет назад, почти 8% ДНК человека оставались загадками. На данный момент расшифрована почти каждая часть генома, кроме Y-хромосомы. Недавно нанесенные на карту области дадут генетикам окно в участки генома, которые были когда-то описаны как «мусорная» ДНК (или некодирующая). В настоящее время считается, что эти области имеют фундаментальное значение для эволюции, роста эмбрионов и способов репликации и гибели клеток. «Мы обнаружили, что эти вещи намного разнообразнее, чем мы когда-либо могли себе представить», — поясняет сравнительный биолог из Университета Коннектикута и соавтор этой последовательности Рэйчел О’Нил. Предыдущие результаты были «подобны изучению культуры, музыки и языка на всей планете, игнорируя Африку». Участки генома оставались загадкой для ученых, потому что они состоят из сложных повторяющихся последовательностей ДНК. Исследуемые области генетического материала могут состоять из последовательности длиной в тысячу букв, которая повторяется тысячи раз. «Они развились путем повторения», — сказал в интервью журналу Popular Science вычислительный биолог из Калифорнийского университета Бенедикт Патен. Чрезмерное повторение делало секвенирование (определение аминокислотной или нуклеотидной последовательности) особенно хлопотным. Несмотря на то, что генетическое секвенирование стало намного быстрее и дешевле, чем два десятилетия назад, когда геном человека был впервые реконструирован, в настоящее время наиболее распространенной технологией является считывание коротких фрагментов генома. Эти фрагменты собираются в полную картину путем сопоставления перекрывающихся последовательностей ДНК. Собирать воедино повторяющиеся фрагменты немного похоже на сборку пазла со стадом зебр. Исследователям пришлось разработать инструменты для чтения чрезвычайно длинных нитей ДНК и закодировать новые алгоритмы, чтобы окончательно завершить картину. Исторически сложилось так, что генетики описывали большие участки генома, включая недавно секвенированные области, как «мусор». Подавляющее большинство генетических исследований сосредоточено на генах — сравнительно крошечных участках ДНК, которые транскрибируются в РНК, а затем транслируются в белки. «Мусорная» ДНК, которая составляет 98% всего генома, не переводится в функциональные белки. Но за последние два десятилетия биологи осознали, что информация, содержащаяся в этом «мусоре», лежит в основе жизни, какой мы ее знаем. Как выразилась Рэйчел О’Нил, мусор для одного человека — сокровище для другого. Геном человека состоит из 46 хромосом, Х-образных «библиотек» запутанных ДНК. Новая последовательность затронула три части этих хромосом: теломеры — «концевые заглушки» хромосом, которые предотвращают стирание ДНК; центромеры — плотные узлы ДНК в середине каждой хромосомы, которые имеют решающее значение для репликации ДНК; и ДНК в «плечах» хромосом, которые используются для создания белковых фабрик, называемых рибосомами. Хотя эта ДНК не производит белков, она может производить РНК. РНК обычно считают чистым носителем информации, но она также способна быть активным участником жизни клетки, прикрепляясь к другим молекулам и способствуя химическим реакциям. (Вот почему некоторые биологи-эволюционисты считают, что самые ранние организмы полностью состояли из РНК, которая содержала бы как схему, так и инструменты для репликации.) В центромерах РНК помогает сцеплять хромосомы по мере их репликации. Без РНК весь геном распадается. ДНК в теломерах производит повторяющиеся цепочки РНК, которые удерживают концы вместе и, по-видимому, играют роль в процессе клеточного старения, связывая теломеры вместе по мере их износа. ДНК, управляющая строительством рибосомы (рДНК), может играть столь же важную роль. В школьных учебниках по биологии рибосомы обычно описываются как глупые механизмы, считывающие РНК и выделяющие белки. Но, как объясняет генетик из Стэнфордского университета Мария Барна (не участвовавшая в разработке новой последовательности), разные рибосомы, вероятно, выполняют немного разные функции. Ключом ко всему снова является РНК. В структуру фабрики вплетены четыре «вида» рибосомных РНК, кодируемых рДНК. Различные участки рДНК производят немного разные подвиды. «То, что прямо сейчас видно из полученных данных о теломерах, говорит нам, что существует огромное разнообразие рДНК, — поясняет Барна. — Почти 25% рДНК могут быть изменчивым». Однако не все эти варианты на самом деле превратятся в рибосомы. Но разнообразие может играть роль во всем: от предоставления нейронам сверхточных рибосом для построения специализированных белков до обеспечения роста опухоли. Мария Барна также заявляет, что теперь у ученых есть первоначальный каталог возможностей этих вариантов, которые, в свою очередь, могут быть применены к нормальной клеточной дифференцировке, а также к болезненным состояниям. Вероятно, имеет значение структура повторяющихся последовательностей. Повторы в состоянии развиваться чрезвычайно быстро, перескакивая с хромосомы на хромосому или перемещая целые гены. И даже у близкородственных организмов могут быть чрезвычайно разные центромеры и теломеры, что говорит о их роли в появлении новых видов. «Это парадокс, — объясняет Рэйчел О’Нил. — Одна из наиболее консервативных функций также является одной из самых дивергентных частей хромосомы». Открытый вопрос заключается в том, как такие фундаментальные части всей биологии могут быть настолько гибкими. По материалам статьи «What we might learn about embryos and evolution from the most complete human genome map yet» Popular Science