Архив за месяц: Июнь 2014
Как и миллионы лет назад, на нашей планете ежедневно идет причудливый балет жизни и смерти, не останавливая свое движение ни на секунду. Каждый раз миллионы живых существ используют все свои веками выработанные эволюционные приспособления только для того, чтобы дожить до следующего восхода солнца. Каждая смерть не ослабляет вид в целом. Каждый смертельный акт оберегает и предостерегает других представителей вида, и оставляет в живых наиболее сильных и приспособленных.
Но иногда смерть приобретает причудливые формы, когда в дело вступают различные нейротоксины. Нейротоксин – это химическое соединение, которое действует строго на нервную ткань. Если бы в животном мире действовали бы принципы Женевского соглашения, то нейротоксины были бы запрещены. Эти яды удивительно совершенны, но страшна и ужасна та смерть, которая ими вызывается.
Каждый такой яд имеет причудливое научное название, которое мы и укажем вместе с теми эффектами, которые он вызывает.
(Всего 10 фото)
1. Яд Сиднейского паука: «Взрывающиеся легкие»
Многие типы нейротоксинов «выключают» нервную систему, но атракотоксин работает с точностью да наоборот. Он стимулирует нервную систему так, что она начинает работать на пределе своих возможностей. В конечном итоге наиболее ужасающим последствием его попадания в организм является то, что неимоверно повышается давление крови в малом круге кровообращения, в результате чего альвеолы легких просто взрываются, и человек тонет, находясь на твердой земле.
И самое страшное. Яд этот совершенно безопасен почти для всех живых существ, и даже для млекопитающих. Зато он отлично действует на приматов. Из всех живых существ, от которых следовало бы защищаться этому проклятому пауку, он выбрал именно человека. Нас. Хорошо, также обезьян, но главным образом нас.
Этот определенный нейротоксин найден в Сиднейском пауке, который был замечен только в Сиднее, Австралия. И это самый опасный паук на всем земном шаре, так как его яд запросто может вас прикончить всего за 15 минут. К величайшей радости, примерно 30 лет назад был разработан антитоксин, и вот уже три десятка лет нет ни единого зарегистрированного случая со смертельным исходом. Впрочем, это повод не рваться посетить австралийский Сидней, так как там есть немалый шанс повстречать этого милого паука.
2. Яд скорпионов: смертельные конвульсии
Дортоксин найден в южноафриканском плюющем скорпионе, и является, вероятно, одним из самых неприятных ядов, от которых вы могли бы умереть. Впрочем, не расслабляйтесь, впереди еще много открытий, и способ умереть выбирать еще рано.
Итак. Когда исследователи проверили токсин на мышах, он привел к конвульсиям, судорогам, и гиперактивности, которая не заканчивалась и на протяжении 30 секунд с момента смерти мыши. Самое ужасное в том, что понадобилось каких-то 20 нанограмм (!) для убийства крупного животного.
Яд плюющего скорпиона специфичен тем, что он фактически представлен тремя различными токсинами. Причем скорпион, в зависимости от жертвы, может выбирать тип яда. Плюющим скорпион назван потому, что до непосредственно момента укуса он «выплевывает» некоторое количество яда в сторону цели.
Ученые полагают, что таким способом скорпион сохраняет наиболее сильный токсин, который требует много энергии на его синтез. Эта же небольшая порция не столь убойного токсина крупного хищника может просто отпугнуть, а непосредственно мелких зверьков (добычу скорпиона) убить на месте, позволяя скорпиону приберечь наиболее мощное оружие про запас.
3. Психоделические яды жаб
Вы когда-нибудь видели фильмы, где люди, лизнув жабу, начинали себя неадекватно вести? Кстати говоря, это вполне реально, и так действует буфотоксин, состоящий из коктейля химикатов, найденных на телах определенных жаб. Среди других алкалоидов яд жабы Bufo содержит 5-MeO-DMT, воздействующее на психику вещество, подобное псилоцибину и мескалину, которые вместе известны как «завтрак Бога». Таким образом, некоторые из эффектов, о которых сообщают те, кто попробовал мескалин и подобные ему продукты, как раз и обусловлены состоянием измененного сознания, которое возникает под действием этого токсина.
Яд этот выделяется через железы на задних частях тела жаб Bufo и является просто-напросто защитным механизмом. Можно долго смеяться, но такой токсин куда более эффективен, чем многие виды смертельных ядов. В отличие от нейротоксинов, которые убивают жертву, у него есть свойство накрепко врезаться в память хищника, намекая, что таких жаб кушать не следует.
Представьте, что вы являетесь хищником, который решил отужинать такой жабой. Представьте себе несчастного хищника, которого после нападения на жабу выбросило часа на три из нашего мироздания! Как себя будет чувствовать животное после этого? Впрочем, если животное было невелико, а порция токсина, которая испуганная жаба выделила, была велика, хищник вполне может и погибнуть.
4. Яды гусениц геморрагического действия
Исследования Лономии (Lonomia obliqua) ведутся до сих пор. Несмотря на то, что первый случай отравления этой гусеницей был зафиксирован два десятка лет назад, с тех пор только официально по ее вине этот мир покинуло уже порядка 500 человек. Если вам кажется, что это немного, просто знайте о том, что вышеупомянутый Сиднейский паук за прошедшие 100 лет отправил в могилу только 13 человек.
Исследователи до сих пор точно не знают состава этого дьявольского коктейля, но прекрасно изучили последствия попадания яда в организм человека. Одна женщина, которая была ужалена гусеницей, умерла от внутричерепного кровотечения. Фактически, ее череп был заполнен кровью. Есть немало схожих случаев, из-за чего среди ученых начало формироваться определенное мнение о природе этого яда. Сейчас большая часть научного мира предполагает, что яд действует на протромбины, не позволяя крови сворачиваться. Фактически, в этом случае следует говорить не о нейротоксине, а о гемотоксине. В результате кровь теряет способность к свертыванию, становится жиже, и человек может умереть от малейшей случайности.
Другими словами, в результате невероятной по силе гиперемии ваши внутренние органы могут просто лопнуть.
5. Асфиксия: привет от бразильского Блуждающего Паука
Если честно, то у нас уже сложилось совершенно особенное мнение о пауках. Пауки – одни из самых хладнокровных убийц в животном мире, и если бы они создали общество, основанное на способности убить, то бразильский блуждающий паук был бы их королем. Один из главных компонентов яда бразильского блуждающего паука — нейротоксин по имени PhTx3.
Можно порадовать мужчин. Этот токсин может вызывать эрекцию. Очень сильную. Сильную настолько, что это будет последняя эрекция в вашей жизни, после чего вы останетесь импотентом. Смейтесь, но тем, кто испытал действие яда на себе, смеяться уже не хочется.
Этот эффект называется преапизм, и вызван определенным элементом в нейротоксине который называется Tx2-6. С эволюционной точки зрения этот паук – просто изощренный садист. Он не убивает напавшего на него, но делает его неспособным к продолжению рода.
В дополнение к невероятной по силе эрекции PhTx3 обладает и куда более опасным эффектом. Он может блокировать кальциевые каналы в мышечных синапсах, из-за чего мускулы не могут сокращаться. Как только эффект распространяется на диафрагму, вам конец. Проще говоря, вы просто задохнетесь.
6. Мышечный паралич
Когда вы думаете о животных, которые могут вызвать ужасную смерть, улитки обычно не являются лидерами вашего топ-10. А зря.
Улитка-конус является убийцей. Сложная группа нейротоксинов, используемых ей, чтобы убить добычу, известна как конотоксин, и является одним из самых сильных токсинов в мире. Причина того, что конусы производят такой мощный токсин в том, что им нужно убить свою жертву как можно быстрее. Ведь они – хищники, но хищники медлительные. Конусы выстреливают в жертву своеобразный гарпун, что чаще всего и делает жертвами людей, которые любят собирать раковины.
Опасность заключается в том, что разновидностей конуса много, и каждый вид улиток токсичен в разной степени. Некоторые жалят не опаснее пчелы, тогда как маленькие и безобидные на вид разновидности конуса легко могут убить взрослого человека. Токсины конусов уникальны не только своей силой, но и невероятным разнообразием. Только представьте себе следующее: всего известно около 100 разновидностей этих милых улиток. Каждый подвид может иметь до 500 различных разновидностей яда, что в результате дает 50 тысяч вариантов смертельного токсина! К такому количеству просто невозможно разработать противоядие. Сложность и в том, что каждый такой токсин действует по-разному. К примеру, одна из его разновидностей обладает болеутоляющим эффектом. Только начав умирать, вы поймете, как все серьезно, вот только вам это уже никак не поможет.
7. Сердечные приступы от лягушек
Есть хороший шанс, что вы знакомы с удивительными лягушками, слизью которых индейцы Амазонии смазывают наконечники своих стрел. Некоторые из них ядовиты настолько, что при наличии малейшей царапины на открытом участке кожи, с которыми контактировала лягушка, вы можете умереть. Но самое удивительное даже не в этом. Удивительнее то, как лягушкам удаётся синтезировать тот батрахотоксин, который и является настолько опасным ядом.
В большинстве случаев железы, которые отвечают за выработку токсина, есть у каждого ядовитого существа на планете. Они работают как самодостаточная фабрика, синтезируя токсин в результате сложных химических процессов. У этих же лягушек наличие токсина зависит от того, что они едят. Организм этих лягушек устроен так, что они запасают этот токсин, который поступает к ним с пищей так, как наш организм запасает жир или углеводы. И в этом заключается уникальность этих удивительных существ. Они могут быть смертельно опасны, а могут быть и совершенно беззащитны.
Профессиональные ученые, занимающиеся изучением амфибий, прекрасно знают о том, что эти лягушки, будучи выращенными в неволе, совершенно безобидны. Даже те лягушки, которые были пойманы в дикой природе, после некоторого периода содержания их в неволе на простой диете, полностью теряют свои токсические свойства. Но если такую лягушку выпустить в дикую среду, через некоторое время она снова станет ядовитой.
И это хорошая новость для тех любителей террариумов, которые любят содержать этих существ в неволе. Дикая же лягушка может содержать до 13 тысяч микрограммов токсина, тогда как для убийства одного человека достаточно только 130 микрограмм.
8. Смертельные медузы
Медуза Irukandj является одним из наиболее распространенных смертельно опасных медуз Мирового Океана. На этих медузах лежит ответственность как минимум за 70 подтвержденных смертельных случаев. Они живут близ побережья Австралии, и являются настолько маленькими, что многие люди, даже будучи ей ужаленными, так ничего и не замечали. Люди, которые счастливо отделались, узнают о том, что их укусило, только от медицинского работника.
Жало этой медузы (кстати, оно не больше ногтя мизинца ребенка) содержит настолько сильный яд, что он может убить взрослого здорового мужчину. Сила ее яда так велика точно по той же, что и улиток-конусов, причине. Они слишком медлительны, чтобы преследовать раненую добычу, а потому нуждаются в максимально эффективном средстве ее убийства. Впрочем, именно по этой причине и морские змеи в сотни раз ядовитее, чем любой из их земных сородичей.
Вот только тут есть один маленький неприятный нюанс. Креветка или маленькая рыбка действительно умрут мгновенно, тогда как человеку перед смертью придется испытать целый букет мучительных ощущений. Википедия на этот счет заявляет: “мучительные мышечные спазмы, серьезная боль в спине и почках, горящее ощущение рук и лица, головные боли, тошнота, неугомонность, потение, рвота, увеличение частоты сердцебиений и кровяного давления, а также чувство нависшей гибели”.
Чувство нависшей гибели… согласитесь, это просто ужасно. Не только страдать, но и знать при этом, что обязательно умрешь…
9. Ядовитая птица
Если долго не распинаться на тему того, с чего вдруг птица стала ядовитой, то можно сразу сказать о том, что яд она получает оттуда же, откуда его получают вышеописанные лягушки. Итак, почему мы перечисляем это снова? Прежде всего, хомобатрахотоксин — нейротоксин, найденный в двуцветном питоху, которого можно с полным на то основанием назвать «чертовой птицей». Двуцветный питоху — первая обнаруженная ядовитая птица, хотя со времени ее открытия были найдены еще несколько ее разновидностей.
Да, это действительно странно. Помните, как мы сказали, что ядовитые лягушки получают свой токсин из пищи? Хорошо, двухцветный питоху живет в Папуа-Новой Гвинее, примерно в 10000 милях через Тихий океан от Центральной Америки и Южной Америки (основные места обитания ядовитых лягушек). Но несмотря на это, птица смогла развить в себе точно такую же способность к кумуляции этого токсина (невероятно редкого), относящегося к батрахотоксинам.
Но это тем более странно, если учесть, что их диеты совершенно разные! Да и предположить, что разовьется совершенно одинаковая способность к накоплению совершенно уникального вида, да еще и у животных совершенно разных классов и семейств? Тем не менее, это действительно так.
10. Смертельный деликатес: рыба Фугу
Рыба Фугу широко известна во всем мире. Причем известность она получила вовсе не за свою удивительную способность раздуваться как шар, будучи вытащенной из воды, а за удивительные суши, которые легко могут вас отправить к праотцам. Токсин, который ответственен за такое безобразие, называется тетрадотоксином. Название было взято от латинского названия этой рыбы.
И мы снова возвращаемся к проблеме происхождения этого яда в организме животного. Тот же самый нейротоксин, который в 100 раз сильнее печально известного цианистого калия, найден в синем кольцевидном осьминоге, нескольких разновидностях тритонов, и во многих морских улитках. Поэтому токсин этот фактически произведен бактериями, которые развили симбиотические отношения со всеми этими различными морскими животными. По различным причинам эти животные эволюционировали, чтобы быть в состоянии сосуществовать с этим бактериями во взаимно выгодных отношениях.
Проще говоря, бактерии и являются главными оружейными фабриками. Некоторые животные используют этих симбионтов для защиты, а некоторые, напротив, для нападения. Впрочем, в данном случае рыба Фугу не использует этих сожителей ни для того, ни для другого. Просто так сложилось, что у них развился взаимовыгодный симбиоз, благодаря которому несколько десятков людей в год погибают, опробовав запретного кушанья.
материал с bigpicture.ru
Всего открыли 18 000 видов
Морской анемон, живущий под ледниками Антарктики и полупрозрачная улитка из Хорватии включены в список десяти новых видов 2014-го года, объявленного международной группой учёных в четверг. Список содержит около 18-ти тысяч новых видов, открытых в прошлом году.
Топ-10, составленный в этом году Колледжом экологии и лесного хозяйства (ESF) при Государственном университете Нью-Йорка (SUNY), ежегодно выпускается с 2008-го года, он приурочен ко дню рождения шведского ботаника XVIII-го века Карла Линнея, который признан отцом современной систематики.
Этот список не должен восприниматься как рейтинг (здесь нет «проигравших» или «призёров»), вместо этого он должен привлечь внимание к «кризису биоразнообразия путём работы по завершению описания всех растений, животных и микробов Земли», — заявил Квентин Уилер, президент ESF.
Учёные вычислили, что существует 10 млн видов, которые ещё не идентифицированы, но видов, которые уже описаны, в пять раз больше.
Ниже представлены фотографии из списка десяти новых видов, а также некоторых других, предложенных Уилером, но не вошедших в топ-10.
1. Креветка-скелет была найдена в пещере на острове Санта-Каталина у побережья Калифорнии.
2. Олингито — это первый вид плотоядных млекопитающих, найденный в западном полушарии за последние 35 лет. Он обитает в облачных лесах на склонах Анд. Олингито похож на «помесь кошки и большеглазого плюшевого мишки».
3. Панцирная земляная улитка живёт на глубине 900 с лишним метров под землёй в пещере в западной Хорватии, и у неё нет глаз. Был получен только один живой экземпляр.
4. Ночной листохвостый геккон — мастер камуфляжа. Представители этого вида были найдены вертикально висящими на скалах и деревьях. Когда учёные обыскали окружающую местность, они не смогли обнаружить другие популяции этого вида — значит, он может быть редким. Посмотрите на его причудливый хвост.
5. Амёба протист — это большой по меркам одноклеточных организм. Она строит свои клетки из остатков скелета мёртвых губок, а затем использует их части, как ловушку для привлечения добычи — это похоже на то, как питаются губки. Этот вид был найден в 50-ти км от побережья Испании.
6. Tinkerbella nanna, или фея Динь-Динь — одно из мельчайших насекомых на планете, и, судя по всему, живёт всего несколько дней, как и другие феи. Она была найдена в лесах Коста-Рики.
7. Оранжевый пенициллин — это плесень, найденная в тунисской почве и названная в честь Голландского Королевского Высочества принца Оранского. Плесень имеет межклеточное вещество, которое защищает её от сухости.
8. Анемон ANDRILL — это первый известный анемон, живущий во льдах, он обитает под ледяными массивами Антарктики. Он назван в честь Антарктической геологической программы бурения (ANDRILL), которая обнаружила его с помощью удалённо управляемого аппарата для изучения подводного мира.
9. Микробы чистой комнаты были обнаружены только в одной экосистеме — в помещениях, где собирается космический корабль. Они были найдены в двух чистых комнатах (во Флориде и Французской Гвиане) даже после стерилизации. Учёные беспокоятся, что этот вид может оказать пагубное влияние на экосистемы других планет.
10. Несмотря на его внешность, Microcaecilia Dermatophaga — не червь, а безногое земноводное из Французской Гвианы. Это первый новый вид безногого земноводного, наёденный в этом регионе, за последние 150 лет. Потомство питается кожей матери.
11. Камбоджийская портниха живёт во влажных поймах нескольких камбоджийских рек и даже в границах города Пномпень. В настоящее время этот вид классифицирован как находящийся под угрозой из-за уничтожения их среды обитания.
материал с factroom.ru
Математик Дмитрий Ветров о машинном обучении, третьем поколении нейронных сетей и компьютерном зрении
В настоящее время теория и практика машинного обучения переживают настоящую «глубинную революцию», вызванную успешным применением методов deep learning, представляющих собой третье поколение нейронных сетей. В отличие от классических (второго поколения) нейронных сетей 80–90-х годов прошлого века, новые парадигмы обучения позволили избавиться от ряда проблем, которые сдерживали распространение и успешное применение традиционных нейронных сетей. Сети, обученные с помощью алгоритмов глубинного обучения, не просто превзошли по точности лучшие альтернативные подходы, но и в ряде задач проявили зачатки понимания смысла подаваемой информации (например, при распознавании изображений, анализе текстовой информации и так далее). Наиболее успешные современные промышленные методы компьютерного зрения и распознавания речи построены на использовании глубинных сетей, а гиганты IT-индустрии, такие как Apple, Google, Facebook, скупают коллективы исследователей, занимающихся глубинным обучением целыми лабораториями.
Стоит отдельно заметить, что нейронные сети (даже третьего поколения, такие как сверточные сети, авто-кодировщики, глубинные машины Больцмана) не имеют ничего общего с биологическими нейронами, кроме названия. Поэтому говорить о том, что нейронные сети моделируют работу мозга, некорректно. Ни модель элементарного блока обработки информации (нейрона), ни алгоритмы обучения, ни структура сети в нейронных сетях не соответствуют тому, что наблюдается в биологическом мозге. Общности между мозгом и нейронными сетями не больше, чем между птицами и насекомыми: и те и другие летают, и те и другие имеют крылья, но в остальном это совершенно разные виды. Вряд ли кому-то придет в голову моделировать стрижа с помощью мухи. По сути, разговоры о том, что нейронные сети, используемые в машинном обучении, являются упрощенной моделью мозга, — это маркетинговый ход, направленный на получение учеными новых грантов.
В недавно опубликованной статье «Интригующие свойства нейронных сетей», на первый взгляд, получено два удивительных результата. Во-первых, вопреки распространенному мнению показано, что выходы отдельных нейронов имеют не больше смысла, чем случайная комбинация выходов нейронов с одного слоя. Во-вторых, у популярных архитектур нейронных сетей, используемых для классификации изображений, обнаружены «слепые пятна»: достаточно внести неуловимое глазом изменение в правильно классифицируемое изображение, и нейронная сеть начинает грубо ошибаться на модифицированной картинке. Разберем более подробно каждый из двух тезисов, озвученных в статье.
В 2012 году на главной мировой конференции по машинному обучению сотрудники корпорации Google представили нейронную сеть, обученную на базе фотографий flickr, показавшую рекордные результаты по точности классификации фотореалистичных изображений. Среди прочего было отмечено, что выходы некоторых нейронов допускали интерпретацию и являлись высокоуровневыми фильтрами, дававшими отклик на лица людей, морды котов и так далее. На этом основании ряд наблюдателей сделали вывод о том, что отдельные нейроны в нейронной сети способны выучивать разнотипные закономерности в данных, настраиваясь каждый на свой тип закономерности. На самом деле в современных алгоритмах обучения нейронных сетей нигде не используется факт индивидуальной настройки отдельных нейронов на закономерности определенного рода. Более того, такая интерпретируемая «специализация» никак в ходе обучения сети не поощряется, поэтому трудно ожидать, что отдельные нейроны окажутся более специфичны, чем случайная комбинация их выходов. При передаче сигнала по нейронной сети на вход каждому нейрону очередного слоя подается линейная комбинация выходов нейронов с предыдущего слоя, что примерно соответствует эксперименту, проведенному авторами статьи, в котором они брали случайные линейные комбинации выходов нейронов одного слоя. Более того, в работах последних лет, например, по так называемым экстремально рандомизированным случайным лесам (extremely randomized random forest), было показано, что применение случайных пороговых решающих правил к большому количеству случайных линейных комбинаций признаков объекта дает результаты, близкие к результатам, полученным после применения продвинутых и трудоемких методов машинного обучения. Главное, чтобы обучающая выборка была большого размера и линейных комбинаций было достаточно много. Так что полученный авторами статьи результат можно рассматривать как некоторый аналог того, что было получено несколькими годами ранее для случайных лесов. Поскольку нейронная сеть всегда использует линейные комбинации выходов нейронов, нет никаких оснований ожидать, что разнотипные закономерности будут «расщепляться» по отдельным нейронам: никакого информационного выигрыша от этого не будет. Разумеется, можно попробовать модифицировать процедуру обучения, добавив туда явное требование расщепления по нейронам (например, применив вариации метода независимых компонент), но это уже совсем другая история.
Второй тезис статьи имеет более серьезные последствия. Авторы убедительно показывают, что корректно обученные нейронные сети, показывающие прекрасные результаты на валидационной выборке (то есть не страдающие от эффекта переобучения), стремительно деградируют при неуловимом для глаза изменении картинки. На первый взгляд кажется, что это приговор современным нейронным сетям, но только на первый. Сразу возникает много вопросов. Если нейронные сети так катастрофически неустойчивы, то почему же они так успешно применялись (и применяются) на практике? Авторы статьи приводят примеры изменений, которым они подвергали исходные изображения, чтобы получить те, которые неправильно опознаются нейронной сетью. Можно заметить, что эти изменения, мягко говоря, нефотореалистичны и приводят к тому, что соседние пиксели картинки начинают мелко, но часто флуктуировать. Глаз этого не замечает, но вот нейронная сеть ни разу не сталкивалась с такими флуктуациями при обучении. Представьте, что, учась узнавать свиней, вы просмотрели миллион примеров розовых поросят, а в тестовой выборке увидели черного поросенка. Смогли бы вы его правильно идентифицировать и осознать, что это пример того класса, среди миллиона объектов которого вы ни разу не увидели черного поросенка, и весь миллион был розовым? Мелкая, незаметная глазу «рябь» очень хорошо заметна сверточной сети, которая не может соотнести полученное изображение с теми примерами, которые встречались на обучении, так как ни на одном из них этой ряби не было (а если бы была, то не деградировала бы на таких объектах). Вывод прост. Несмотря на то, что взгляд не улавливает различий, различия между искаженным и исходным изображениями огромны. Исходное изображение фотореалистично, а искаженное практически никогда не может быть получено камерой без последующей искусственной обработки. И в этом отношении нейронная сеть дает нам верный сигнал: это не настоящая фотография, а результат некоторой искусственной нетипичной постобработки. Где глаз обманется, нейронная сеть обмануть себя не даст. Таким образом, за нейронные сети можно быть спокойными. Если мы радикально (пусть и незаметно для глаза) не изменим входные данные, они будут давать надежные результаты.
К сожалению, не все так безоблачно. Можно представить себе и иную ситуацию. Зная принципы работы нейронной сети, входные данные можно исказить так, что она перестанет делать то, для чего она предназначена. Представьте себе, что злоумышленник, подключившись к камере наблюдения, соединенной с нейронной сетью, автоматически распознающей людей, слегка искажает сигнал, и нейронная сеть перестает опознавать людей просто потому, что она никогда с таким искажением не сталкивалась. При этом оператор, который периодически проверяет сигнал с камеры, никакой подмены не замечает. Самое неприятное заключается в том, что это «не лечится» путем расширения обучающей выборки. Доучивание нейронной сети на искажения одного рода не дает гарантии против искажений, по-прежнему неуловимых для глаза, другого рода, все же перебрать невозможно: слишком велико их многообразие. С другой стороны, теоретически возможно разработать более робастные методы путем загрубления процедур обучения, не позволяя им использовать закономерности, разрушающиеся при неуловимых изменениях картинки. В этом смысле настоящая статья сослужила хорошую службу, обратив внимание научного сообщества на необходимость доработки существующих алгоритмов глубинного обучения. Думаю, в ближайшие годы таковые методы появятся, и, как минимум, для фотореалистических изображений эту брешь удастся заделать, прежде чем глубинные сети заменят людей в системах видеонаблюдения.
Дмитрий Ветров
кандидат физико-математических наук, руководитель исследовательской группы байесовских методов, начальник департамента больших данных и информационного поиска факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ.
материал с postnauka.ru
Тем кто окончил обучение в 2000 году и ранее интересно будет узнать что изменилось в содержании образования за последние 13 лет.
Ниже приведены семь фактов представляющие собой сравнительно новые дополнения к общеизвестным знаниям и даже поправки давних заблуждений.
1. Теперь в мире пять океанов
Новый Южный океан
Традиционная география учила тому, что в мире четыре океана – Тихий, Атлантический, Ледовитый и Индийский.
Но в 2000 году Международная гидрографическая организация объединила южные части Атлантического, Индийского и Тихого океанов, создав пятое дополнение к списку – Южный океан.
2. Идеальное питание теперь представлено пищевой тарелкой, а не пирамидой
Новая “пищевая тарелка”
По велению первой леди, в 2011 году Министерство сельского хозяйства США отказалось от представленной в 2005 году вариации оригинальной пищевой пирамиды 1992 года.
Первоначальная пирамида предлагала порции различных групп продуктов, например две или три порции молочных продуктов ежедневно; новая тарелка демонстрирует общее количество. Например, половина вашей тарелки должна быть наполнена фруктами и овощами.
По словам Мишель Обамы, «это быстрое и упрощённое напоминание всем нам о необходимости внимательней относиться к употребляемой пище».
3. Стало известно, что человек постоянно выращивает клетки мозга
Окрашенные по методу Гольджи человеческие нейроны в гиппокампальной ткани
До 1980-х учёные считали, что количество нейронов у взрослых людей – это все нейроны, которые когда-либо будут у человека.
Закончив предыдущее исследование, учёный по имени Майкл Каплан обнаружил в мозгу взрослой обезьяны клетки-предшественники нейронов, что свидетельствовало о том, что в мозгу произошёл нейрогенез, или создание нейронов.
Свидетельства нейрогенеза у взрослых также появлялись в 90-х, но они не были отмечены долгосрочным функционированием.
Затем, в 2013 году, учёные определили возраст гиппокампальных клеток умерших людей. Клетки, которые оказались моложе людей, доказали, что человеческий мозг сам создаёт нейроны. Таким образом, было установлено, что мозг стабильно обеспечивается молодыми клетками – даже несмотря на то, что по мере старения человек теряет общее количество этих клеток.
4. Наконец стало известно, как в клетки поступает вода
Ранее современная наука не могла объяснить, как вода настолько быстро проходит через клеточные мембраны, в составе которых имеется водонепроницаемый фосфолипидный биослой.
Затем, в 2003 году, Питер Эгр и Родрик Маккиннон обнаружили в оболочке клетки белковые каналы, названные аквапорины, которые позволяют воде проникать в клетку. За эту работу учёные получили Нобелевскую премию по химии.
Эгр и Маккиннон также исследовали множество других каналов и клапанов, имеющих решающее значение для нашего понимания функций клетки.
5. О протонах известно не так много, как мы думали ранее
Протон сталкивается с ядром свинца
Ранее учёные считали, что радиус ядра низок. Но в 2013 году международная команда учёных снова провела исследование, в результате получив значительно отличающееся число. Новый показатель был почти на четыре процента ниже, чем принято было считать ранее.
Эта разница, хоть она и не велика, представляет некую головоломку. Либо предшествующие тесты были ошибочными, либо неверны новые расчёты, или же мы понимаем квантовую электродинамику – то, как взаимодействуют свет и материя – не настолько хорошо, как мы думали.
6. Бронтозавр – больше не настоящий динозавр. На самом деле, он никогда не существовал
Когда вы думаете о гигантском травоядном динозавре с длинной шеей, на ум наверняка приходит бронтозавр.
Однако, строго говоря, бронтозавров даже не существовало. На самом деле этот вид появился в результате объединения двух других: апатозавра и камаразавра.
Причины заблуждения берут своё начало в периоде палеонтологии, известном как Костяные войны. Два палеонтолога, Отниэль Чарльз Марш и Эдвард Дринкер Коуп, ожесточённо враждовали из-за свидетельств существования динозавров.
В 1877 году, в разгаре конфликта, Марш обнаружил частичный скелет динозавра, к сожалению, без головы, которого он назвал апатозавром. Чтобы окончить макет, учёный использовал череп другого динозавра – камаразавра.
Однако когда двумя годами позже Марш обнаружил другой скелет, он назвал его бронтозавром, хотя на самом деле он просто нашёл более полный скелет апатозавра.
Ошибку учёные заметили в 1903 году, но американский музей естественной истории Карнеги не заменял голову скелета до 1979 года. Многие не знают правды до сих пор.
7. “Частица Бога” реальна
Бозон Хиггса
Ещё в 1960-х годах учёные выдвинули теорию о Бозоне Хиггса, или частице Хиггса, также называемой “частицей Бога”. Это открытие было последней частью головоломки в Стандартной модели – физической теории, которая предпринимает попытку описать взаимодействие частиц, тем самым объяснив существование жизни.
Открытие Бозона Хиггса имело столь большое значение, что учёные провели сорок лет в попытках его доказать (или опровергнуть). А в 2013 Франсуа Энглер и Питер В. Хиггс наконец-то сделали это. Тогда за свою работу по обнаружению частицы они получили Нобелевскую премию по физике.
Источник:
Вымерший монстр или современник?
В свидетельствах, относящихся к эпохе Возрождения, упоминаются случаи находок больших треугольных ископаемых зубов во многих европейских странах. Изначально эти зубы считались окаменевшими языками драконов или змей — глоссопетрами.
Правильное объяснение находок предложил в 1667 году датский естествоиспытатель Нильс Стенсен: он узнал в них зубы древней акулы. Известность получило сделанное им изображение головы акулы, вооружённой такими зубами. Данные выводы, а также иллюстрация зуба мегалодона, были опубликованы им в книге «Голова ископаемой акулы».
***
Мегалодон, кархародон мегалодон (лат. Carcharodon megalodon), от греческого «большой зуб» — ископаемая акула, окаменелые останки которой находят в отложениях от периода олигоцена (примерно 25 миллионов лет назад) до периода плейстоцена (1,5 миллиона лет назад).
Палеонтологические исследования показывают, что мегалодон являлся одной из самых больших и сильных хищных рыб в истории позвоночных. Мегалодон изучен в основном по частично сохранившимся останкам скелета, исследование которых показывает, что эта акула имела гигантские размеры, достигая длины 20 метров (по некоторым источникам — до 30 м). Учёными мегалодон был отнесён к отряду ламнообразных, однако биологическая классификация мегалодона остаётся спорным вопросом. Предполагается, что мегалодон был похож на большую белую акулу. Места находок ископаемых останков свидетельствуют о том, что мегалодон был распространён повсеместно в мире. Это был супер-хищник, находящийся на вершине пищевой цепочки. Следы на ископаемых костных останках его жертв указывают, что он питался крупными морскими животными.
Научное наименование Carcharodon megalodon было присвоено ископаемой акуле в 1835 году швейцарским естествоиспытателем Жаном Луи Агассисом в работе Recherches sur les poissons fossiles (Исследование ископаемых рыб), завершённой в 1843 году. Ввиду того, что зубы мегалодона схожи с зубами большой белой акулы, Агассис выбрал для мегалодона род Carcharodon.
Скелет мегалодона, как и других акул, состоит из хрящей, а не из костей. По этой причине ископаемые останки, в основном, сохранились очень плохо. Хрящ — не кость, его быстро уничтожает время.
Самыми часто встречающимися останками мегалодона являются его зубы, которые морфологически похожи на зубы большой белой акулы, но являются более прочными и более равномерно зазубренными, и, конечно же, значительно превышают в размерах. Наклонная высота (диагональная длина) зубов мегалодона может достигать 180 мм; зубы ни одного другого известного науке вида акул не достигают такого размера.
Было найдено также несколько частично сохранившихся позвонков мегалодона. Наиболее известной находкой такого рода является частично сохранившийся, но остающийся соединённым позвоночный ствол одной особи мегалодона, обнаруженный в Бельгии в 1926 году. Он состоял из 150 позвонков, наибольший из которых достигал 155 миллиметров в диаметре. Сохранившиеся до наших дней позвонки мегалодона указывают на то, что у него был более кальцинированный скелет, в сравнении с современными акулами.
Останки мегалодона находили во многих частях земного шара, включая Европу, Северную Америку, Южную Америку, Пуэрто-Рико, Кубу, Ямайку, Австралию, Новую Зеландию, Японию, Африку, Мальту, Гренадины и Индию. Зубы мегалодона находили также в областях, удалённых от континентов (например, в Марианской впадине в Тихом океане).
Самые ранние останки мегалодона относятся к пластам позднего олигоцена. Хотя в пластах, следующих за отложениями третичного периода останки мегалодона практически отсутствуют, их также находили в отложениях, относящихся к плейстоцену.
Считается, что мегалодон вымер в плейстоцене, примерно 1,5 — 2 миллиона лет назад.
По вопросу оценки максимального размера мегалодона в научной среде продолжают идти споры; этот вопрос является крайне противоречивым и трудным. В научном сообществе считается, что мегалодон был больше китовой акулы, Rhincodon typus. Первая попытка реконструкции челюсти мегалодона была предпринята профессором Бэшфордом Дином в 1909 году. Исходя из размеров реконструированных челюстей, была получена оценка длины тела мегалодона: она составила примерно 30 метров.
Однако, обнаруженные позже ископаемые останки и новые достижения биологии позвоночных поставили под сомнение достоверность данной реконструкции. В качестве основной причины неточности реконструкции указывается отсутствие во времена Дина достаточных знаний о числе и расположении зубов мегалодона. По экспертным оценкам, точная версия модели челюстей мегалодона, построенной Бэшфордом Дином, была бы примерно на 30% меньше исходного размера и соответствовала бы длине тела, согласующейся с современными находками. В настоящее время предложено несколько методов оценки размера мегалодона, основанных на статистической взаимосвязи между размером зубов и длиной тела большой белой акулы.
В настоящее время общепринятой в научной среде считается оценка, согласно которой мегалодон достигал 18,2 — 20,3 метров в длину.
Таким образом, исследования показывают, что мегалодон являлся самой большой акулой из известных науке, а также одной из самых больших рыб, когда-либо населявших моря нашей планеты.
У мегалодона были очень крепкие зубы; общее их число достигало 276, т.е. примерно, как и у большой белой акулы. Зубы располагались в 5 рядов. По мнению палеонтологов, размах челюстей взрослых особей мегалодона мог достигать 2 метров.
Исключительно прочные зубы мегалодона были зазубренными, благодаря чему он мог легко вырывать куски плоти из тела жертв. Палеонтолог Б. Кент указывает, что эти зубы являются достаточно толстыми для своих размеров и имеют некоторую гибкость, хоть и обладают огромной изгибной прочностью. Корни зубов мегалодона являются достаточно большими в сравнении с общей высотой зуба. Такие зубы представляют собой не просто хороший режущий инструмент — они также хорошо приспособлены для того, чтобы удержать сильную добычу, и редко ломаются даже когда перерубают кости.
источник
Многое из того, что мы видим в природном мире, считается само собой разумеющимся. Конечно, мы можем полюбоваться на закат или засмотреться на некоторые облака, но по большей части, загадочность мира вокруг нас стремится остаться незамеченной. А ведь природа может делать вещи более впечатляющие, чем закаты или облака. Смотрим!
(Всего 10 фото)
1. Вулканические молнии
Если кто-то попросит вас назвать две самых крутых вещи, которые вы когда-либо видели в природе, ваш ответ будет «вулканы и молнии». Или, возможно, «молнии и вулканы», но только эти два варианта – это факт. Но природа, похоже, находится в постоянном поиске новых способов произвести на нас впечатление, и именно поэтому она пошла вперед и сделала вулканические молнии реальностью. И да, это выглядит именно так, как звучит – молнии, которые появляются в середине извержения вулкана. Ученые не уверены на 100%, почему это происходит, но основная теория гласит, что, когда вулкан извергается, она проецирует положительно заряженный мусор в атмосферу. Эти выбросы вступают в реакцию с отрицательными зарядами, в результате чего появляется 1) молния и 2) действительно классная картинка.
2. Подводные сосульки
Когда поверхность моря замерзает, например, вокруг северного и южного полюсов, процесс идет таким образом, что на нижней стороне льда остаются карманы с холодной и соленой морской водой. Эта соленая смесь более плотная, чем морская вода под ней, и имеет тенденцию медленно опускаться на дно. Из-за холода холодная вода ниже соленой массы замерзает вокруг неё, когда опускается, что приводит к появлению гигантской сосульки под поверхностью льда. Техническое название для такого рода вещей – «ледяные сталактиты», но как могут быть такие скучные названия для такого захватывающего явления? Отсюда потребность в их прикольном названии «подводные сосульки».
3. Пенитентес
А вот ещё одно интересное ледяное образование, очень далеко от подводных областей – высоко в горах. Эти колючие ледяные поля называются пенитентес, и каждый осколок может достигать колоссальной высоты – 4 метра. Эти пугающие структуры снега образуются в высокогорных районах с низкой влажностью, например, в ледниках Анд. Если условия правильные, то лучи солнца такие жаркие, что они действительно могут сублимировать поля снега. Это означает, что замороженная вода испаряется, никогда не становясь жидкостью. Это приводит к небольшим карманам во льду, которые благодаря своей форме привлекает ещё больше тепла. Острые шипы – это те области снежного поля, где солнце не было ориентировано на полное и абсолютное уничтожение.
4. Суперячейки
Если Супермен был более сильным, чем любая версия летающего человека, то суперячейки более сильные, чем обычные штормы.
Суперячейки являются наиболее опасными из четырех основных типов штормов, но помимо того, что это страшно, тут ещё и есть на что посмотреть. К счастью, они также самые редкие, и, как правило, проходят в центральной части США весной. Если Вам когда-либо посчастливится встретить такое явление, просто помните один совет: бегите в другую сторону.
5. Огненная радуга
Эти красочные явления часто можно увидеть в летний сезон в средних широтах, таких как большая часть Соединенных Штатов. На самом деле они являются большим ореолом преломленного света, и, несмотря на название, не имеют ничего общего ни с огнем, ни с радугой. Они появляются только в том случае, когда солнце находится под углом не менее 58 градусов над горизонтом, и когда в небе есть перистые облака, которые наполнены пластинчатыми кристаллами льда. Преломление света всегда параллельно горизонту, а из-за того, что дуги очень большие, становятся видны только секции, и именно поэтому это может выглядеть как участки облаков в огне.
6. Солнечные собаки
Вот еще одно явление, связанное с ледяными кристаллами в атмосфере. Как и огненные радуги, солнечные собаки являются большими свечениями в небе в результате преломления света, хотя в этом случае, они, кажется, на самом деле окружают солнце. Солнечных собак можно узнать по двум ярким пятнам по обе стороны от свечения. Если эти вспышки достаточно яркие, они могут выглядеть как три солнца на небе. И хорошей новостью является то, что это происходит все время, во всем мире, так что вы сможете начать видеть их, если внимательно присмотритесь (особенно, когда солнце находится низко над горизонтом).
7. Смерчи
Смерчи также удивительны, как и их название: это торнадо, которые формируются над водой. Из-за этого они не представляют серьезной угрозы, но если вам случится быть в лодке, будьте осторожны, потому что эти явления могут достигать скорости до 305 км/час. Существует предположение, что много таинственных кораблекрушений, таких как в Бермудском треугольнике, являются просто результатом смерчей. Они могут произойти в любом месте над водой, но особенно распространены в Флорида-Кис, где может быть 400 или 500 смерчей в год.
8. Снежные пончики
Вы помните как в детстве, когда шел снег, все старались быстро скатать большой снежный ком? Вы либо играли в снежки, либо лепили снеговиков. У природы есть собственный способ лепки из снега – снежные пончики. Эта редкая форма образуется в идеальных условиях температуры, во время снегопада или метели. Если часть снег склеивается с другой частью, то гравитация и ветер делают свою часть работы, и ком катится сам. Но в этом случае тенденция к сжатию создает форму тора, который может достигать до 66 см в высоту.
9. Пласты базальта
В какой-то момент базальт посмотрел на себя и понял, что если он хотел бы быть замеченным, он должен активизироваться. И тогда базальт организовался в столбы.
Следует признать, что на поверхности это не кажется столь впечатляющим – столбики не очень интересны – но если смотреть все вместе, то это прекрасное зрелище. Уникальные образования являются результатом того, что лава стекала и охлаждалась, перпендикулярно основному потоку.
10. Ледяные цветы
Проще говоря, ледяные цветы – это наслоение частиц льда вокруг основания некоторых растений и пород дерева. Когда температура вокруг растения ниже точки замерзания, а температура внутри – нет, то вода вытягивается на поверхность. Это приводит к тому, что хрупкие соединения льда выталкиваются наружу, где заканчивается формирование «цветка». Таким образом, они не совсем похожи на цветы, скорее на листья, но на это очень интересно смотреть.
материал с bigpicture.ru
Что ещё отличает гениального человека? Рассмотрим на примере выдающегося французского математика Эвариста Галуа, проложившего, несмотря на короткую жизнь, новое направление в математике.
Рождение гения случилось в 1811 г. в предместье Парижа в семье сторонника Наполеона, вскоре ставшего мэром городка Бур-ля-Рена. До 12 лет мальчик воспитывался матерью, затем поступил в подготовительный Королевский лицей Луи-ле-Гран, законченный когда-то Робеспьером и В.Гюго. Здесь утвердились его либеральные, антироялистские взгляды, переданные от родителей.
Учился юноша неровно: сделав первые успехи, остался на 3 курсе на второй год из-за риторики. Математический гений Галуа пробудил учитель Вернье; ученик, освоив лицейский курс, взялся за труды выдающихся учёных, к примеру, Лагранжа — об алгебраических уравнениях и дифференциальном исчислении. Уйдя с головой в математику, юный гений стал рассеянным и сосредоточенным одновременно, забросил другие науки, чем вызвал негодование учителей – гуманитариев.
Решив поступать в Политехническую школу раньше на год, Галуа провалился из-за краткости решений и недостаточного пояснения. Он знал уже больше преподавателей и недоумевал, почему надо объяснять очевидные вещи.
Поддержка опытного учителя Ришара, его ходатайство о приёме без экзаменов в Политехническую школу благотворно сказались на студенте, его статьи стали появляться в научных журналах. Будучи 17-летним, юноша взялся за решение задачи, почти 300 лет ставившей математиков в тупик: при каких условиях уравнение алгебры можно разрешить? Он искал общий метод, включающий лишь арифметические операции и извлечение корня, то есть разрешение в радикалах.
Кажется, путь его состоял из одних препятствий. В результате клеветы отец Галуа покончил с собой. На вступительном экзамене парень опять провалился – и кинул в экзаменатора тряпкой. Неудачи обостряли его ненависть к консервативным порядкам.
В 1829 г. он стал студентом менее престижной Высшей нормальной школы, из которой спустя год был исключён за то, что назвал директора предателем. Первую статью во Французскую академию наук вундеркинд изложил, ещё учась в лицее. Её рецензент О.Л.Коши предложил представить доработанный труд на конкурс, однако секретарь академии умер, а рукопись исчезла. Конкурс выиграл другой математик. Словно одержимый, Галуа плодотворно работал, публиковал труды в менее академичном издании. Он исследовал условия, определяющие разрешимость уравнений, и сформулировал решение уравнения произвольной степени. В 1831 г. в возрасте 20 лет он представил свой главный труд в Академию.
Краткие работы Галуа были вначале непонятны математикам Гауссу, Якоби, лишь через 15 лет были опубликованы и положили начало теории групп. Его вклад позволил проникнуть в теорию чисел, физику элементарных частиц, кристаллографию, даже создать кубик Рубика.
Студент Галуа был сорвиголовой, регулярно присутствуя на заседаниях академии, нападал на выступающих. Переехав к матери после отчисления из Высшей школы, сын вёл себя так, что мать покинула собственный дом.
Свергнув в 1830 г. короля, республиканцы не смогли установить республику. Галуа участвовал в выступлениях, вступил в Национальную гвардию, вёл себя вызывающе, дважды попадал в тюрьму. О причинах первого заключения рассказал Дюма-отец: на банкете в честь освобождения республиканцев Галуа предложил тост за правящего Луи-Филиппа, «если он предаст», подняв вместе с бокалом кинжал. Второй раз он попал в тюрьму за ношение гвардейской формы (когда опасная гвардия была распущена) на 8 месяцев, оттуда его, заболевшего холерой, перевели в больницу.
Заключение сломило Галуа: уныние сменялось яростью, была попытка самоубийства, его преследовали видения собственной кончины. Он говорил, что погибнет на дуэли, защищая честь кокетки, оскорблённой другим. В частной лечебнице Галуа пережил «бурю страстей», «сладостное блаженство». Источником была дочь врача Стефания дю Мотель, он тяжело переживал прерванные по её инициативе отношения.
В мае 1832 г. Галуа получил смертельное ранение живота на загадочной дуэли, ему не исполнилось ещё 21 года. В ночь перед поединком он отредактировал две рукописи. Даже в тюрьме он продолжал напряжённую мыслительную работу, что говорит о силе интеллекта и воображения. Оригинальнейшая идея математики, требующая холодной головы, родилась в бурное революционное время.
Эварист Галуа обладал многими качествами, которыми наделяют гениев психологи: сосредоточенностью, спонтанностью, сознанием превосходства, вдохновением, воображением. Навязчивые идеи (революции) – тоже характерны для избранных человечества, как и максимализм, экстраординарность. Это не идеал, он не был безупречен, далеко не все окружавшие его люди были глупцами. Но к гению не стоит подходить с обычными мерками, он расширяет границы наших представлений.
Это одна из самых романтичных и трагичных историй жизни учёных: яркая, бескомпромиссная, самоотверженная, поучительная, на полную катушку.
материал с willby.pro
Как известно, у людей существуют четыре основные группы крови. Первая, вторая и третья встречаются довольно часто, четвёртая распространена не столь широко. Эта классификация основана на содержании в крови так называемых агглютиногенов — антигенов, ответственных за образование антител. Во второй группе крови содержится антиген A, в третьей присутствует антиген B, четвёртая содержит оба этих антигена, а в первой антигены A и B отсутствуют, зато есть «первичный» антиген H, который кроме всего прочего, служит «строительным материалом» для производства антигенов, содержащихся во второй, третьей и четвёртой группах крови.
Группу крови чаще всего определяет наследственность, например если у родителей вторая и третья группы, у ребёнка может быть любая из четырёх, в случае, когда у отца и матери первая группа, у их детей также будет первая, а если, скажем, у родителей четвёртая и первая, у чада будет либо вторая, либо третья. Однако, в некоторых случаях дети рождаются с группой крови, которой по правилам наследования у них быть не может — это явление называется бомбейский феномен, или бомбейская кровь.
В пределах систем групп крови ABO/Резус, которые используются для классификации большинства типов крови, существует несколько редких типов крови. Самый редкий – AB-, этот тип крови наблюдается менее чем у одного процента населения земли. Типы B- и O- также очень редкие, на каждый из них приходится менее 5% населения земли. Однако помимо этих двух основных есть более 30 общепризнанных систем определения группы крови, включающих множество редких типов, некоторые из которых наблюдаются совсем у небольшой группы людей.
Тип крови определяется по наличию в крови определенных антигенов. Антигены A и B очень распространены, что облегчает классификацию людей в зависимости от того какой антиген у них присутствует, тогда как у людей с типом крови O нет ни того ни другого антигена. Положительный или отрицательный знак после группы означает наличие или отсутствие резус-фактора. В то же время, помимо антигенов A и B возможно присутствие и других антигенов, и эти антигены могут вступать в реакцию с кровью определенных доноров. Например, у кого-то может быть группа крови A+, и при этом в крови отсутствует другой антиген, что говорит о вероятности неблагоприятной реакции с донорской кровью группы A+, содержащей этот антиген.
В бомбейской крови нет антигенов A и B, поэтому её часто путают с первой группой, однако нет в ней и антигена H, что может стать проблемой, например, при определении отцовства — ведь у ребёнка в крови не присутствуют ни одного антигена, которые есть у его из родителей.
Редкая группа крови не доставляет её обладателю никаких проблем, кроме одной — если ему вдруг понадобится переливание крови, то использовать можно только такую же бомбейскую, причём эту кровь можно переливать человеку с любой группой без каких-либо последствий.
Первые сведения об этом явлении появились в 1952 году, когда индийский врач Вхенд, проводя анализы крови в семье пациентов, получил неожиданный результат: у отца была 1 группа крови, у матери II, а у сына — III. Он описал этот случай в крупнейшем медицинском журнале «Ланцет». Впоследствии некоторые врачи сталкивались с подобными случаями, но объяснить их не могли. И только в конце XX столетия ответ был найден: оказалось, что в подобных случаях организм одною из родителей мимикрирует (подделывается) под 1 группу крови, в то время как на самом деле имеет другую, в формировании группы крови участвуют два гена: один определяет группу крови, второй кодирует выработку фермента, который позволяет реализоваться этой группе. У большинства людей эта схема работает, но в редких случаях второй ген отсутствует, стало быть, и фермента нет. Тогда наблюдается такая картина: человек имеет, например. III группу крови, но реализоваться она не может, и анализ выявляет II. Ребенку же такой родитель передает свои гены — отсюда и появляется у ребенка «необъяснимая» группа крови. Носителей такой мимикрии немного — менее 1% населения Земли.
Бомбейский феномен был открыт в Индии, где «особенной» кровью обладают, согласно статистике, 0,01% населения, в Европе бомбейская кровь встречается ещё реже — примерно у 0,0001% жителей.
Антибиотики были открыты почти 80 лет назад и с тех пор очень помогают человечеству бороться с бактериальными болезнями. Но помогают они только от болезней, вызванных теми бактериями, которые они подавляют. А к другим бактериям их применять бесполезно, и особенно бесполезно их применять при вирусных инфекциях.
1. Действию антибиотиков угрожают простудные заболевания, при которых большая часть человечества поглощает огромное количество антибиотиков совершенно напрасно. 93% – 95% всех простудных заболеваний вызывают вирусы. Итак, простуда – вирусное заболевание, и особенно у детей. И здесь сталкиваются две тенденции. С одной стороны, создание новых антибиотиков, которые действуют на всё больший круг бактерий. И массовое применение антибиотиков при простудных, то есть, вирусных заболеваниях. Казалось бы, антибиотики не очень ядовитая субстанция: они вызывают, конечно, побочные реакции, но не так много, и не об этом речь идет. Дело в том, что, применяя антибиотики, мы приучаем микробов переносить влияние антибиотиков, мы создаём устойчивость бактериальной флоры, которая в нас.
2. В человеческом организме клеток бактериальных гораздо больше, чем человеческих, поэтому кто у кого паразит, очень трудно сказать. Эти микробы выполняют определённую полезную функцию. Например, в носу водятся пневмококк и гемофильная палочка, и пока они там водятся, стафилококк дальше ноздрей проникнуть не может. Вы убираете антибиотиком пневмококк и гемофильную палочку, а стафилококки попадают туда, куда им попадать не нужно, и вырабатывают устойчивость. Но и пневмококки вырабатывают устойчивость, и гемофильная палочка вырабатывает устойчивость к всё большему числу антибиотиков – и в конце концов мы имеем человека, нафаршированного устойчивыми к данному или к разным антибиотикам микробами.
3. Устойчивые микробы ему до поры, до времени, не вредят, но когда ОГИ попадут не туда, куда нужно, например, в лёгкие, в полость среднего уха, бороться с ними будет очень трудно. Но не только у него самого. Вокруг него ходят люди, они получают его же устойчивую флору. Например, в России пневмококк — этот основной респираторный патоген, который мы не любим, приобрел устойчивость к пенициллину и другим актибиотикам примерно в 10% случаев — это не так много, но у каждого 10 больного пневмонией мы можем не получить быстрого эффекта от лечения. А во Франции до недавнего времени устойчивыми были 40% пневмококка — видимо, там ели антибиотики ложками. Сейчас устойчивых пневмококков стало меньше. Гораздо выше устойчивость у детей двух – четырех лет: 20%-25%. В чём здесь дело? Просто у детей, очень плотная популяция пневмококка, дети ещё не имеют антител к нему, и в этой плотной популяции легче образоваться клону устойчивых микробов. А если вы придете в детский сад, там будет 50%-60% всех пневмококков устойчивыми. А если вы придёте в детский дом, в интернатное учреждение – там до 80%-90% бывает устойчивыми. И это наша рукотворная работа. Мы сами делаем все для того, чтобы антибиотики не действовали. И это не просто теория, мы постоянно встречаемся с устойчивыми к антибиотикам формами, и сейчас они наблюдаются всё чаще и чаще.
4. Среди населения, например, к макролидам (это эритромицин, азитромицин) устойчивость не самая большая, 8%, а если мы в клинике смотрим детей, которые часто болеют – у них 30%. И мы получаем больных с пневмонией, которая раньше элементарно лечилась макролидами, а сейчас не лечится. Отит, который тоже раньше лечился этими препаратами, не лечится, приходится назначать другие препараты. Что это значит? Это значит, мы получили очень большую частоту устойчивой флоры. Казалось бы, давайте выпускать другие антибиотики, которые действуют и на устойчивую флору. Выпускают, создаются новые антибиотики, но за последние годы новых антибиотиков стали создавать очень и очень немного. Мы за 12 лет этого века получили два-три новых антибиотика, не очень безопасных, упоительно дорогих и с рекомендацией применять их редко, как можно меньше, в том числе, чтобы не создавать устойчивость к этим препаратам. Новые мощные препараты применяют в больницах, и мы сейчас имеем огромное количество уже не пневмококков, а более «серьёзных» микробов: стафилокков, клебсиелл, энтерококков, синегнойную палочку и др., устойчивых к новым антибиотикам. Это очень большая проблема, которая начинается с невинной простуды.
5. Вы спросите: «Хорошо. Если не антибиотики, чем лечить простуду?». Есть очень хорошее народное наблюдение, что если лечить простуду, она длится одну неделю, а если не лечить, то семь дней. Это наблюдение очень правильное. Почему дети часто болеют вирусными инфекциями? Потому что у них нет антител к вирусам. Вакцин от этих вирусов пока нет, кроме гриппозных, но и ее, безопасную и защищающую на 85%, почему-то население очень не любит и боится, хотя мы ещё ни разу не видели грипп у привитого ребёнка. У не привитых – сколько хотите, а у привитых не бывает, а если и бывает, то, наверное, такой лёгкий, что мы его не видим.
6. Вирусов – возбудителей респираторных инфекций очень много. Пока ребёнок ими не переболеет, он не получит антитела к этим вирусам. Поэтому, нравится нам или не нравится, ребёнок от нуля до школы заболевает вирусными инфекциями минимум пятьдесят раз. А если считать самые маленькие эпизоды, то сто раз получается. И ничего с детьми не случается, если их не лечат антибиотиками.
Чем же лечить вирусную инфекцию у ребёнка? – Прежде всего, его надо поить достаточно, при повышении температур тела он теряет воду с потом. Если он будет достаточно гидратирован, то ему не страшны проявления вирусной инфекции — кашель, насморк – на всё хватит воды в его организме. Второе — если у ребёнка зашкаливает температура за 39.0 – 39.5, надо дать жаропонижающее. Если меньше, не нужно давать, потому что температура помогает бороться с вирусами. И последнее, в аптеках продаётся бесконечное количество снадобий от гриппа, от кашля, от чего угодно. Если вам очень хочется, можно их применять, а можно не применять, тоже ничего от этого не случается.
7. И к вопросу о том, почему наука забуксовала с антибиотиками – пока что мало новых идей в создании антибиотиков. Оригинальные антибиотики создавались из продуктов жизнедеятельности различных плесенных грибков, новые подходы к созданию антибиотиков реализуются медленно. Но ведь важно также понять, почему люди применяют антибиотики там, где не нужно? Этот вопрос относится уже к науке психологии, к массовой психологии, к развитию массовых психозов и привычек. Хотелось бы, чтобы те учёные, которые занимаются нашим сознанием, нашли бы способы воздействовать на это поведение с тем, чтобы сохранить антибиотики для будущих поколений. (c)postnauka.ru
Глюоны (англ. gluon от glue — клей) — элементарные частицы, являющиеся причиной взаимодействия кварков.
Говоря техническим языком, глюоны — это векторные калибровочные бозоны, непосредственно отвечающие за сильное цветовое взаимодействие между кварками в квантовой хромодинамике (КХД). В отличие от нейтральных фотонов в квантовой электродинамике (КЭД), глюоны сами несут цветовой заряд и, таким образом, участвуют в сильных взаимодействиях, а не только переносят их. Глюон обладает способностью делать это, так как он несёт в себе цветовой заряд, тем самым взаимодействуя с самим собой, что делает КХД значительно более сложной для понимания, чем КЭД.
Глюон — это квант векторного поля в КХД. Он не имеет массы. Как и фотон, он обладает единичным спином. В то время, как массивные векторные (то есть обладающие единичным спином) частицы имеют три состояния поляризации, безмассовые калибровочные бозоны, такие, как глюон и фотон, имеют только две возможные поляризации из-за того, что калибровочная инвариантность требует поперечной поляризации. В квантовой теории поля ненарушенная калибровочная инвариантность требует, чтобы калибровочный бозон был безмассовым (эксперимент ограничивает массу глюона сверху значением не более нескольких МэВ). Глюон обладает отрицательной внутренней чётностью и нулевым изоспином. Он является античастицей самому себе.