организм
В 2011 году один из британских исследователей сделал громкое заявление, что в наше поколение уже родился человек, способный прожить 150 лет.
Даже если это окажется правдой, подобный срок крайне мал по сравнению со многими организмами планеты. Конечно, чтобы прожить сотни и тысячи лет лучше всего быть растением или бактерией, но цифры всё равно впечатляют.
Стоит также заметить, что бессмертие — коварная штука, и некоторые участники списка «живут» почти вечность только за счёт своих генетических клонов. С другой стороны, деревьям или медузам это скорее всего безразлично.
Лучистые черепахи (188 лет) — рекордсмены по официально задокументированному возрасту среди пресмыкающихся. Черепаха Туи Малила, по легенде подаренная вождю острова Тонго капитаном Куком, прожила 188 лет, скончавшись в 1965 году. Лучистые черепахи обитают только на Мадагаскаре и находятся на грани исчезновения.
Гренландские киты (211 лет). Изначально считалось, что гренландские киты живут около 70 лет. Но затем в теле одного из них были обнаружены наконечники от гарпунов начала XIX века! Другие исследования, основанные на изучении аминокислот в глазах и зубах кита, подтвердили эти данные — гренландские киты способны прожить более 200 лет, что делает их чемпионами среди млекопитающих.
Моллюски (500 лет) вида Arctica islandica выглядят как самые обычные ракушки. Но внешность обманчива — посчитав кольца на оболочке моллюсков, биологи выяснили, что те живут свыше 300 лет! Приз за долгожительство достался моллюску, названному Мин — 507 лет. Это абсолютный рекорд среди организмов, не живущих колониями.
Грибы (2400 лет). В 2003 году научное сообщество всколыхнуло открытие колонии гриба Armillaria solidipes (опёнок тёмный) возрастом свыше 2400 лет. Гриб располагается под землёй, занимая около 5 квадратных километров, и считается одним из старейших жителей Земли.
Сосна остистая межгорная (5 тысяч лет) — относительно небольшое хвойное дерево, зачастую изгибающееся под странными углами. Непрезентабельная внешность не играет никакой роли, учитывая способность этих сосен жить тысячелетия. Самому старому из обнаруженных деревьев, названному Мафусаилом, 5062 года — фактически, он ровесник многих наших старейших цивилизаций.
Ларрея трёхзубчатая (11 тысяч лет) — кустарник, листья которого обладают лекарственными свойствами. В 1970 году Фрэнк Васек обнаружил, что кольцеобразный куст в пустыне Мохаве является одним организмом — так называемой «клониальной колонией». Ветки кустарника могут жить лишь пару сотен лет, но корневая система практически вечна.
Бактерии (34 тысячи лет). В середине 90-ых группа учёных заявила, что им удалось оживить колонию бактерий, извлечённых из замурованных в янтаре пчёл возрастом 40 миллионов лет. В 2000 году то же самое проделали с бактериями в 250 миллионов лет из кристаллов соли. Эти утверждения ещё предстоит проверить. Официально же подтверждённый возраст штамма бактерий всё равно потрясает — 34 тысячи лет.
Тополь осинообразный (80 тысяч лет). Колония, состоящая из клонов — самый надёжный путь к бессмертию, и тополь осинообразный явно это осознал. Отдельные тополя живут не более 130 лет, но клониальная колония, известная под именем Пандо, существует уже 80 тысяч лет, постоянно выращивая новых «детей».
Посидония (200 тысяч лет) — растение из рода «морских трав», произрастающих в Средиземном море. Взятые у одного из видов посидоний — Posidonia oceanica — образцы ДНК показали, что колония растений способна прожить от 100 до 200 тысяч лет. Существованию этого долгожителя серьёзно угрожает глобальное потепление и застройка берегов моря.
Медуза Turritopsis dohrnii — предположительно бессмертное существо. Многие медузы начинают как неподвижные полипы, но Turritopsis единственные способны на обратное превращение. Если им грозит смерть, в том числе от болезни или старости, Turritopsis попросту возвращаются в стадию полипов, отпочковывая от себя новых клонов. И этот цикл может продолжаться вечно.
источник
Если вы думаете, что одна минута — это мало, вы ошибаетесь. Наглядная анимация от DaiFiveTop расскажет о том, что успевает произойти в мире за 1 минуту.Одних только химических реакций в каждой клетке вашего тела произойдёт более 6 миллионов. А наша Солнечная система пройдёт 14,5 тысяч км по галактике. В общем, событий предостаточно.
источник
Выставка под названием Karada no Fushigi Daibouken.
Всем известно, что у разных народов свое чувство юмора. О чем умалчивают одни народы, над тем от души смеются другие. Так посреди одной из японских галерей можно увидеть огромную кучу… какашек. Организаторы утверждают, что цель этой выставки: рассказать детям, откуда из человеческого тела берутся неприличные звуки и не только. И если взрослые тихо хихикают в стороне, то малыши с удовольствием лазают по огромным экспонатам.
В Японии проходит выставка, посвященная человеческим испражнениям.
На территории комплекса Saitama Super Arena в японском городе Saitama City открылась выставка под названием Karada no Fushigi Daibouken. В переводе она звучит как «Тайны путешествия по телу». Представленные экспонаты, честно говоря, неожиданные: огромный надувной задний проход, ноздри, прямая кишка и огромная куча какашек.
Большую кучу какашек назвали инсталляцией.
Дети наглядно узнают, откуда берутся сопли.
Это мероприятие носит просветительский характер. Детям в игровой форме объясняют, откуда у человека берется отрыжка, сопли и другие неприятные звуки и выделения.
Стоит отметить, что выставка пользуется огромной популярностью не только у японцев, но и у туристов. Воочию на какашки можно будет посмотреть до 22 августа.
Выставка в Японии под названием Karada no Fushigi Daibouken.
источник
Однажды француз Стефан Мифсуд проплавал под водой 11 минут 35 секунд без какого-либо снаряжения.
Когда сотрудники бассейна решили помочь дайверу и взялись за багры, он готовым пельменем всплыл на поверхность, установив, таким образом, мировой рекорд в статическом апноэ.
Хотя задержка дыхания на такой срок кажется чем-то фантастическим, этому можно научиться. Мы подкараулили у бортика бассейна Ингу Валентиновну Митину, мастера спорта по плаванию и профессионального тренера, и не отдавали ей полотенце до тех пор, пока она не объяснила, как стать фридайвером. Стефан Мифсуд установил мировой рекорд в статическом апноэ — одной из дисциплин фридайвинга. Учитываются в ней не глубина погружения или скорость плавания, а время, которое спортсмен сможет пробыть под водой без акваланга или дыхательной трубки, на одной остановке дыхания. «Остановка дыхательных действий называется апноэ, — вытряхивая из плавательной шапочки креветок, говорит Инга. — Такое состояние является результатом гипервентиляции, то есть интенсивного дыхания, с помощью которого ты перенасыщаешь организм кислородом».
1. Освободи легкие от отработанного воздуха.
Вдохни максимально глубоко и медленно выпусти воздух до самого остатка. Задержи дыхание на секунду и повтори упражнение. Выполняй его в течение двух минут.
2. Сделай глубокий вдох и задержи дыхание.
Не нужно стараться раздуться как шарик, 80–85% объема легких хватит. Задержи воздух и мысленно считай от 90 до 0, стараясь не смотреть на секундомер, — сейчас тебя ничто не должно волновать. Со временем ты сможешь держать дыхание дольше, чем 90 секунд. При этом попробуй мысленно читать алфавит, думая одновременно о максимально нейтральных вещах вроде безалкогольного пива или черно-белого порно. Ключ к успеху — полное расслабление. Расслабиться поможет холодная вода — просто плесни ее на лицо или положи на лоб прохладное полотенце. И еще: чем больше ты двигаешься, тем больше кислорода черпает организм из эээ… организма. Короче, не дергайся.
3. Медленно выдохни.
Спорим, тебе захочется тут же хорошенько продышаться? Вместо этого выпусти примерно 20% воздуха из легких и снова вздохни: много кислорода для оголодавшего мозга сейчас вредно. После можешь дышать привычным для твоего вида способом.
4. Делай 3–4 подхода за раз.
Спорим, тебе захочется тут же хорошенько продышаться? Если делать это упражнение утром и вечером, уже через пару недель ты сможешь задерживать дыхание на несколько минут. Естественно, в воде, где придется двигаться, результаты будут скромнее, но нырнуть ко дну за амфорой точно получится.
5. Путь к Ихтиандру.
Непосредственно перед погружением ты будешь делать гипервентиляцию для повышения запасов кислорода. «Очень важно, — сообщает наш эксперт, — определить свое время гипервентиляции: у всех оно разное. Сядь в кресло, возьми в руки секундомер и расслабься. Затем, запустив отсчет времени, дыши максимально глубоко и часто. Как только почувствуешь эйфорию и побежавших по рукам и ногам мурашек, прекращай гипервентиляцию и останавливай секундомер». Хотя со временем результат будет лучше, на первых порах дальнейшее проветривание легких может привести к обмороку.
!!! Опасность гипервентиляции
Гипервентиляция при кажущейся исключительной полезности процесса — штука коварная. Избыточное содержание кислорода в тебе может привести к гипокапнии — состоянию, когда организм находится в недоумении относительно того, зачем ему столько O₂. При длительной гипервентиляции содержание углекислого газа в крови падает, нарушается биохимический баланс в тканях, ты почувствуешь головокружение и, скорее всего, потеряешь сознание. В общем, к чему мы это? «Если всерьез соберешься заниматься фридайвингом, обязательно вентилируй легкие в присутствии напарника или тренера», — грозит из воды пальцем Инга Валентиновна.
источник
Информация и знания хранятся в мозгу. Нам, конечно, давно это известно. Но как это все работает — мы не знаем. С появлением сканирования мозга мы смогли увидеть, какие части мозга становятся активными под воздействием определенных стимулов. Мы видим, какая часть мозга активируется, когда мы смотрим видео с котиками, или где возникаю электрические импульсы, когда нас просят решить какую-нибудь задачу. Но как сортируется информация — этого мы не знали, пока одна женщина не забыла названия животных.
Пациентка, некая Дж. Б. Р., страдала от герпесного энцефалита. Среди причудливых эффектов болезни были семантические проблемы, связанные с категоризацией памяти — по словам пациентки, она забыла названия животных. Во время тестов она смогла припомнить названия только 2 из 48 существ, но ее знания неживых вещей остались нетронутыми. Другие пациенты тоже страдали от похожих заболеваний, связанных с потерей категориальной памяти, но категории у всех были разные. Одно оставалось неизменным: у всех были проблемы с живыми существами. Другие забывали названия овощей, растений и насекомых, но могли припомнить названия автомобилей и сумок.
Некоторые пациенты полностью теряли знание определенных категорий. Когда ученые показывали им эскизы, пациенты впадали в ступор, будто на них были изображены фантастические химерные гибриды животных, какие-нибудь белые медведи с конскими головами.
Теперь мы лучше пониманием, как мозг классифицирует информацию. Можете сравнить это с ящиком. Похожие группы информаций хранятся в одной и той же области мозга; у нас есть разделы под еду, географические места, животных, друзей и семью. Повреждение височной доли может выбить одну из этих рубрик, но оставить другие. В некоторых случаях заболевание может двигаться по мозгу и выбивать один раздел за другим, поэтому человеку становится все сложнее и сложнее разбивать информацию на категории. Иногда бывает так, что люди теряют знания в определенных категориях, но отлично справляются с остальными.
Новый слой человеческого глаза
Оказывается, врачи и ученые упустили один слой человеческого глаза — очень маленький и незаметный. В 2013 году профессор Ноттингемского университета обнаружил еще один слой в роговице глаза человека. Толщина этого тончайшего слоя составляет всего 15 микрон (вся роговица — порядка 500 микрон). Он крепится к задней части роговицы и теперь называется слоем Дюа, в честь открывателя, Харминдера Дюа.
Новый слой, дополняющий пять ранее известных слоев роговицы человека, был обнаружен учеными, которые работали с завещанными для исследований глазами. Инъекция крошечных пузырьков воздуха в роговицу разделяла слоистую структуру на части, а по завершению микроскопических работ стало известно о весьма жестком, но тонком слое Дюа.
Есть мнение, что этот новый слой объясняет несколько хронических проблем со зрением, к тому же его обнаружение внесло определенные коррективы в глазную хирургию. В настоящее время считается, что водянка роговицы, которая характеризуется скоплением жидкости между роговицей и остальной частью глаза, вызывается разрывом в слое Дюа.
Почему мозг покрыт извилинами?
Не все мозги одинаковы. Человеческий мозг обладает отличительной извилистой текстурой, которая связана с увеличением рабочей площади, необходимой для вычислительной мощности, которая позволяет нам делать все, что мы делаем. У небольших млекопитающих, мышей и крыс, мозг гладкий — им не нужно вести беседы и играть в видеоигры. На протяжении долгого времени мы не знали, как эти извилины формируются, что влияет на количество извилин и на их форму.
Борозды и извилины образуются в зависимости от нескольких параметров. Рост серого вещества мозга и толщина этого вещества определяет формирование мозга. Мозг человека включает серое и белое вещества, и ученые проводили эксперимент за экспериментом на похожих тканях, пытаясь воссоздать формулу, образующую извилины мозга. Ответ на этот вопрос помог бы в лечении пациентов, страдающих от неправильного развития и формирования мозга.
Ученые обнаружили, что серое и белое вещество похожи по жесткости, но растут разными темпами. В зависимости от размера мозга, можно предположить структуру извилин. Чем больше мозг, тем больше будет пропорциональная разница между темпами роста. По мере роста серого вещества, мозг, сдерживаемый белым веществом, начинает изгибаться и образовать извилины, которые увеличивают площадь поверхности. Также мозг вносит некоторые ограничения, чтобы определенные участки оставались соединенными.
Кишечные бактерии
Если вы когда-нибудь смотрели телевизор, весьма высоки шансы, что вы видели рекламу йогурта, в котором якобы находятся полезные бактерии. Тогда вы задумывались: как это, бактерии — и вдруг полезные? На деле, наше тело буквально изобилует бактериями и вирусами, и среди них есть хорошие ребята.
Ученые из Медицинского центра университета Рэдбаунд, наконец, обнаружили то, что может быть самым распространенным вирусом в теле человека, и назвали его crAssphage (крассфаг) — почему, сейчас узнаете.
Изучение различных типов микроорганизмов, обитающих в желудочно-кишечном тракте человека, представляет собой довольно уникальную проблему. Большинство организмов не будет расти в лабораторных условиях, потому что им хорошо внутри людей. Но есть и другой источник, немного вторичный по своей сути — образцы стула. Исследователи разбили образцы испражнений на простейшие компоненты, а затем воссоздали последовательности ДНК, чтобы получить полную картину того, что происходит в процессе пищеварения. После того как ДНК пересобрали, последовала монументальная фаза рассортировки того, что принадлежит конкретному организму — долгий и нудный процесс, который привел к открытию к крэссфага. Технически его название было выведено из процесса кросс-сборки (cross-assembly), который позволил воссоздать вирус.
Что же делает крассфаг? Мы не знаем точно, но те же ученые, которые его обнаружили, думают, что этот вирус что-то проделывает с бактериями, которые расщепляют вещество в желудке. Кроме того, порядка 75% ДНК, обнаруженного в образцах испражнений, не принадлежит ни одному из известных организмов.
Заново открытая часть мозга
Это своего рода открытие и переоткрытие одновременно. Когда ученые из Вашингтонского университета обнаружили странный пучок волокон на каждом МРТ-скане каждого исследуемого мозга, они немного опешили. Пучок был отчетливо виден во время сканирования, но его не было в учебниках, медицинских атласах и другой литературе. Изначально ученые подумали, что нашли что-то новое, пока немного не копнули вглубь.
Оказалось, что упоминание этого конкретного нервного пучка так или иначе всплывало в текстах. Но в общем и целом его успешно игнорировали, поэтому ученым пришлось проследить путь этого пучка по истории медицины.
Теодор Мейнерт, невропатолог 19 века, опубликовал значительное количество работ, посвященных тому, что нервные пучки в мозге идут по горизонтали. Проблема возникла, когда его ученик Карл Вернике нашел тот же пучок, который увидели ученые Вашингтонского университета — пучок, который идет вертикально в мозге. Мейнерт отрицал существование пучка и отказался публиковать о нем хоть что-то, так как в таком случае перечеркнул бы все, что уже написал по этому вопросу.
В итоге пучок волокон был частично неоткрытым в течение более ста лет. Сегодня же выяснилось, что эти волокна играют важную роль в процессе обработке мозгом визуальной информации.
Чем старше человек, тем хуже он пахнет
Запах тела не нравится никому. Запах тела — очень индивидуальная штука. У каждого отдельного человека определяется комбинацией определенных областей генома под названием главный комплекс гистосовместимости, а также тем, что человек ест. Основной состав запаха тела человека остается одним и тем же, однако, считается, что запах помогает выбрать генетически соответствующую пару. Изменение запаха тела также связывают с развитием некоторых видов рака и вирусных заболеваний.
Тем не менее эти отпечатки тела в виде запаха — не самое странное, что мы знаем о нем. Выяснилось, что чем старше становится человек, тем хуже он пахнет. Вещество под названием 2-ноненаль отвечает за появление слабого неприятного запаха у стареющих людей. Это вещество обнаруживается только у тех, кому за 40, и чем старше вы становитесь, тем больше этого вещества вырабатывает тело. Пот, кстати, сам по себе по большей части не обладает запахом, его издают бактерии, которые реагируют на пот. Изучение 2-ноненаля показало, что люди в возрасте обладают интересным запахом с точки зрения науки.
Новая связка колена
Колено
Травмы колена довольно распространены, но несмотря на всю работу, которая была проделана для того, чтобы выяснить, как восстановить и исправить тонкую и сложную внутреннюю структуру колена, некоторые из тонкостей оставались неуловимыми. В 2013 году два бельгийских специалиста по колену занимались проблемой ошибочной хирургии ACL. Пациенты, которое перенесли операцию по устранению проблемы ACL, продолжали жаловаться на скольжение суставов, и хирурги не могли понять, в чем же загвоздка.
Бельгийские специалисты выяснили, что обычная хирургия ACL не устраняет проблему целиком — она упускает связку. Последние наблюдения антеролатеральной связки показали, что одна из связок ускользает от операции. Этого хирурги не знали, поэтому не приводили ее в порядок, и поврежденное колено оставалось склонным к смещению даже после операции.
Наличие этой связки впервые упоминается в работе французского хирурга еще за 1879 год, но, как ни странно, о ней забыли вплоть до 2013 года. Бельгийские хирурги подтвердили ее наличие в 40 из 41 исследуемых колен, объяснив, почему 20% людей с травмой колена никогда не восстанавливаются полностью.
Части тела стареют по-разному
Возраст
Мы хорошо знаем, сколько нам лет, но на самом деле технически мы ошибаемся. По результатам исследования Калифорнийского университета, разные части нашего тела стареют с разной скоростью. И мы не говорим о пустяках. Некоторые ткани могут быть на несколько лет старше, чем остальное тело, несмотря на общий возраст. Ткани женской молочной железы, как правило, оказываются на три года старше, чем мы думаем; по этой же причине так распространен рак молочной железы.
Разные модели старения были обнаружены, когда ученые просматривали разные ткани организма через призму метилирования. Метилирование определяет разные химические группы внутри ткани; чем более метилированной оказывается ткань, тем она старше. Раковые ткани могут быть до 36 лет старше нас самих.
Поскольку наука любит заглядывать в будущее, в настоящее время выносятся предположения, что наш мозг может по факту пережить нас самих. Ученые из Университета Павии в Италии исследуют возможности продления жизни человека и задаются вопросом, могут ли люди сохранить качество жизни, если будут жить дольше. Ученые считают, что ответ — да.
В своих исследованиях они взяли нейроны мышей и имплантировали их плодам крыс. Крысы, как правило, живут в два раза дольше мышей, что позволило ученым взглянуть на то, как долго мышиные нейроны могу жить без физических ограничений в виде тела мыши. Как только крысы умерли, их мозги были взяты для анализа. Выяснилось, что нейроны мышей были живы и функционировали как положено. Выходит, проблема в наших телах, а не в мозгах.
Тело во время медитации
Медитация
Осознанная медитация была способом расслабления в течение многих столетий. Сравнительно недавно медитация перешла из духовной техники в более научный круг. Также совсем недавно мы выяснили, какой физический эффект медитация оказывает на организм.
Регулярная медитация в течение недель давно помогает людям управлять уровнем стресса, мыслями и реакциями на эти мысли. Сканирование МРТ показало, что именно это и делает медитация. Спустя восемь недель курса медитации, количество серого вещества в отдельных частях мозга — особенно в мозжечковой миндалине — уменьшается. Эта часть мозга отвечает за инстинкт «бей или беги», который часто управляет нами при реакции на внешние угрозы или раздражители.
Связи между миндалиной и другой частью мозга тоже начинают уменьшаться. Вместе с этим уменьшением начинает расти префронтальная кора (которая управляет нашими сознательными процессами принятия решений), а значит, мы начинаем принимать взвешенные и рациональные решения, вместо того, чтобы полагаться на паническую реакцию. Хотя есть ряд других способов увеличить размер частей мозга, ответственных за принятие вдумчивых решений, медитация интересна тем, что вместе с этим уменьшает отзывчивость системы «бей или беги».
С помощью медитации мы перестраиваем свой мозг, полагаясь больше на внутренний голос и рациональные решения, нежели на инстинктивные движения. Также это помогает справиться с болью, что отчасти объясняет, почему медитирующие люди обладают повышенной терпимостью к боли и меньше страдают при расстройствах или заболеваниях. Получается, «дзен» — это не просто новомодный (или старомодный) способ борьбы со стрессом, это вполне научный метод обучения мозга работать должным образом.
Выключатель сознания
Наука и религия давно спорят о том, откуда берется человеческое сознание. Хотя исследования в этой области продвигаются, можно сказать, никак или довольно медленно, ученые из Университета Вашингтона думают, что нашли выключатель человеческого мозга.
Называется он клауструм (или ограда). Ученые экспериментировали с пациентом, который страдал от эпилепсии, и обратились к глубоким электродам мозга, чтобы стимулировать части его мозга и записать электрическую активность — выяснить, какие части мозга работают неправильно и вызывают приступы. Стимуляция клауструма (первая в истории) буквально выключала и включала сознание. Женщина переставала реагировать на внешние раздражители, и только когда активность вокруг клауструма прекращалась, приходила в сознание, не помня, когда отключилась.
Хотя ученые пока не делают поспешных выводов, они что-то подозревают. К примеру то, что клауструм объединяет всю информацию в мозге. Он собирает зрение, обоняние, вкус, мысли, воспоминания — все части нашей личности, которые делают нас теми, кто мы есть.
Последствия этого исследования могут быть удивительными. Если клауструм наделяет человека сознанием, значит, мы находимся на шаг ближе к воссозданию искусственного мозга. В теории мы могли перепроектировать то, что у нас уже есть, в что-нибудь новое. Также мы сможем более точно определить само сознание и решить множество спорных вопросов, например, обладает ли человеческий зародыш сознанием и обладают ли им животные.
источник
источник
Кратким ответом может служить следующий: этот вид морщин возникает из-за деформации верхнего слоя кожи и исчезновения защищающих ее натуральных масел.
По словам доктора Марианны О’Донохью, профессора дерматологии Чикагского университета Раш, когда мы погружаемся в ванну, верхний слой кожи впитывает много воды. Нижний слой не способен увеличиваться, поэтому верхний вынужден сморщиваться, образуя складки. К счастью, этот эффект обратим.
Но Вы можете задать и другой вопрос: почему мы сморщиваемся, как старый высохший плод, а не разбухаем, как губка? Дело в том, что без масла, защищающего нашу кожу, ладони рук и ступни ног обезвоживаются, погружаясь в воду, а не наоборот. Происходит это так.
Примерно на 75% наше тело состоит из воды. Ее содержание варьирует в зависимости от количества жира, который содержится в тканях организма. Обезвоживание происходит, когда защитные масла смываются с поверхности кожи. Вода начинает просачиваться из клеток наружу. Клетки обладают полупроницаемыми мембранами, а это значит, что они легко отдают воду, но неспособны так же легко ее поглощать. Если кожа теряет масло, то после 15 минут пребывания в водной среде вода начинает выходить из клеток через мембраны, вследствие чего образуются морщины.
источник
Изучая школьный курс анатомии, раздел оплодотворения, сестренка спросила: как части уже разделенной на несколько частей яйцеклетки «понимают», что одни должны стать волосами, другие костями, третьи мозгами и т. п.? Органы образуются последовательно, некоторые продолжают формироваться на протяжении всей жизни, как-то должна подаваться команда «начать формирование» и «завершить формирование». И если эти команды будут формироваться не из единого центра — возникнет хаос. А где тогда этот центр?
Этот вопрос — совсем не детский. Это на самом деле не один, а несколько вопросов, и они затрагивают все самые главные проблемы, решением которых занимается большая, очень сложная и быстро развивающаяся наука — биология развития. Хорошо и подробно ответить на эти вопросы в нескольких словах просто невозможно. Ответы на них содержатся в больших и толстых книгах и в тысячах научных статей. Многое в этой науке до сих пор остается неясным, и новые открытия совершаются чуть ли не каждый день. Но некоторые общие принципы можно попытаться объяснить.
Начнем с «единого центра», без которого «возникнет хаос». Удивительно, но это не так. Множество делящихся клеток может вести себя вполне осмысленно и формировать сложные структуры, даже если у них нет единого управляющего центра. Такие процессы называют «самоорганизацией». К сожалению, человеческий разум так устроен, что ему ужасно трудно понять подобные процессы. Когда мы сталкиваемся с примерами самоорганизации, нам всегда это кажется каким-то необъяснимым чудом. Например, как из беспорядочно движущихся молекул водяного пара образуются красивые ледяные узоры на стекле или снежинки? Где хранится «программа создания снежинки» или ее «чертеж»? Чертежа нет нигде, а вот программа — существует, это те физические свойства молекулы воды, от которых зависит образование ледяных кристаллов.
Но вернемся к комочку клеток — крошечному зародышу, который образовался из яйцеклетки в результате нескольких первых делений. Каждая клетка зародыша имеет один и тот же геном (набор генов). Геном определяет все свойства клетки, это ее «программа поведения». Программа у всех клеток зародыша одинаковая. Однако вскоре клетки начинают вести себя по-разному: одни превращаются в клетки кожи, другие — в клетки кишечника, и так далее. Это происходит благодаря тому, что клетки обмениваются информацией — посылают друг другу химические сигналы и меняют свое поведение в зависимости от того, какие сигналы они получили от соседей. Сигналы могут быть и физическими: клетки могут «чувствовать» своих соседей, куда они ее тянут или толкают. Кроме того, кое-какие сигналы приходят и из внешнего мира. Например, клетки зародышей у растений чувствуют земное притяжение и принимают его в расчет, когда решают, как им себя вести. Например, те клетки, у которых клетки-соседи есть только сверху, начинают превращаться в корень, а те, у которых соседи только снизу, — в стебель. Наконец, яйцеклетка может с самого начала иметь простенькую «разметку»: один ее полюс может отличаться от другого по концентрации каких-нибудь веществ.
Программа поведения у всех клеток изначально одна и та же, но она может быть довольно сложной и состоять из нескольких отдельных наборов правил. То, какой из наборов правил данная клетка будет выполнять, зависит от получаемых клеткой сигналов. Каждое отдельное «правило» выглядит примерно так: «если выполняются такие-то условия, сделай такое-то действие». Основные действия, которые делают клетки, — это включение или выключение определенных генов. Включение или выключение гена меняет свойства клетки, и она начинает по-другому себя вести, по-другому реагировать на сигналы.
Как же получается, что клетки, имеющие одинаковую программу поведения и находящиеся, казалось бы, в одинаковых условиях, всё-таки ведут себя по-разному? Дело в том, что клетки зародыша на самом деле находятся в разных условиях — это просто само собой так происходит в процессе деления клеток. Кто-то оказался внутри, кто-то снаружи, кто-то снизу, кто-то сверху, в ком-то концентрация вещества А высокая (потому что данная клетка сформировалась из той части яйцеклетки, где этого вещества было много), а в ком-то вещества А мало.
Еще у клеток может быть «счетчик делений», который сообщает им, сколько раз яйцеклетка уже поделилась. Этот счетчик тоже химический: в яйцеклетке изначально были определенные вещества, запас которых не пополняется во время развития зародыша, и по тому, сколько в клетке осталось этих веществ, можно понять, сколько делений прошло с момента начала развития.
Программа поведения клетки может содержать, например, такие команды:
«Если ты снаружи,
и если концентрация вещества А в тебе такая-то (находится в таких-то пределах),
и если концентрация вещества Б вокруг тебя равна нулю,
и если с момента начала развития прошло уже 10 делений,
то начни выделять вещество Б».
К чему приведет выполнение такой команды? Оно приведет к тому, что на поверхности зародыша в определенный момент (после десяти делений) появится одна-единственная клетка, выделяющая вещество Б. Она будет расположена на строго определенном расстоянии от одного из полюсов зародыша, потому что в нашем примере вещество А служило для изначальной разметки яйцеклетки. Следовательно, по концентрации вещества А клетка может определить, на каком расстоянии от полюсов зародыша она находится. Почему такая клетка, выделяющая вещество Б, будет только одна? А потому, что была инструкция: «Если концентрация вещества Б вокруг тебя равна нулю». Как только первая клетка, в которой выполнятся поставленные условия, начнет выделять вещество Б, концентрация этого вещества перестанет быть равна нулю, и поэтому другие клетки не начнут его выделять.
А что будет, если мы уберем из программы инструкцию «Если концентрация вещества Б вокруг тебя равна нулю»? Тогда вещество Б начнет выделяться не одной-единственной клеткой, а целой полоской клеток, опоясывающей зародыш на определенном расстоянии от полюсов. Ширина пояска и его положение (ближе или дальше от того полюса, где концентрация А максимальна) будут зависеть от того, какие концентрации вещества А указаны в инструкции «Если концентрация вещества А в тебе такая-то».
Теперь наш зародыш размечен уже гораздо сложнее и интереснее, чем раньше. У него есть «передняя часть», в которой много А, а концентрация Б растет спереди назад; у него есть центральный поясок, где максимальна концентрация Б; и у него есть задняя часть, где мало А и где концентрация Б убывает спереди назад. Наш зародыш подразделился на резко отграниченные друг от друга части, в которых клетки находятся в разных условиях и поэтому будут выполнять разные подпрограммы своей исходной общей программы.
Мы подразделили зародыш на передний, средний и задний отделы. Они могут стать, например, головой, туловищем и хвостом. Но хотелось бы еще понять, где у него будет спина, а где живот. Как это сделать? А очень просто, мы уже это проходили. Нужна инструкция, приводящая к появлению только одной клетки или маленькой группы клеток, выделяющих какое-нибудь вещество (например, В) на любом «боку» зародыша, где-нибудь посередине между головой и хвостом. И пусть это вещество В запустит программу роста красивого зеленого спинного гребня там, где его много, и программу формирования мягкого розового животика там, где его мало.
Когда зародыш уже так хорошо и подробно «размечен», каждая группа клеток может без труда определить, где она находится, и активизировать заготовленную на этот случай подпрограмму (набор правил поведения).
В ходе развития зародыша действительно то тут, то там появляются особые «управляющие центры» — группы клеток, выделяющие то или иное вещество, которое служит для других клеток сигналом и влияет на их поведение. Но при этом все клетки по-прежнему ведут себя в строгом соответствии с изначальной генетической программой, которая у всех одна и та же. Управляющие центры возникают сами, путем самоорганизации, никто их нарочно туда не вставляет. И никакого «единого централизованного руководства», тем более осмысленного, разумного, для этого не требуется.
В развитии настоящих животных всё сложнее, чем в нашем воображаемом примере, но, как ни странно, ненамного. Например, у большинства животных для «продольной разметки» зародыша используется около десятка сигнальных веществ (в нашем примере мы обошлись двумя — А и Б). За производство этих веществ отвечает особая группа генов — так называемые «хокс-гены». А для разделения зародыша на ткани (нервную, мышечную, эпителиальную и т. д.) используется еще три десятка других сигнальных веществ — они называются микроРНК. Но это — только самые главные регуляторы развития, а есть еще очень много вспомогательных, и ученые пока еще не выяснили все их свойства и функции.
Сигнальные вещества, управляющие поведением клеток зародыша, очень могущественны. Например, если отрезать головастику хвост и капнуть на рану одно из этих веществ, то вместо нового хвоста у головастика вырастет пучок маленьких ножек. Такие жестокие эксперименты проводились в начале XX века. Потом за дело взялись генетики, которые научились менять работу генов в отдельных частях зародыша. В том числе и тех генов, которые производят вещества — регуляторы развития. Одно из самых интересных открытий генетиков состоит в том, что гены, управляющие развитием, оказались очень похожими у всех животных. Их даже можно пересаживать от одного животного к другому, и они будут работать. Например, если взять мышиный ген, который включает подпрограмму образования глаза у мыши, и заставить его работать в зачатке ноги у мухи, то на мушиной ноге начинает формироваться глаз. Правда, не мышиный глаз, а мушиный.
Итак, мы поняли, что в геноме нет «чертежа» взрослого организма, а есть только программа поведения отдельной клетки. Взрослый организм «самоорганизуется» просто за счет того, что каждая клетка строго следует одной и той же программе поведения. Математики говорят, что закодировать в геноме чертеж взрослого животного было бы намного сложнее, чем такую программу. Эта программа, как ни странно, сама по себе гораздо проще, чем получающийся в результате организм. А еще, если бы наше развитие шло не путем самоорганизации на основе программы, а по чертежу, нам было бы гораздо труднее эволюционировать.
Лет сто назад, когда ученые еще не знали законов развития эмбриона, многое в эволюции казалось им непонятным. Например, некоторые ученые удивлялись, как могут в процессе эволюции удлиниться все четыре ноги одновременно — ведь для этого, рассуждали они, нужно, чтобы мутации одновременно изменили длину сразу всех четырех ног! Действительно, если бы в геноме был записан чертеж взрослого организма, то потребовалось бы внести в этот чертеж целых четыре поправки, чтобы увеличить длину четырех ног. Теперь-то мы знаем, что развитие идет по программе, в которую достаточно внести всего одно изменение, чтобы длина всех четырех конечностей изменилась, причем изменилась одинаково.
источник
«Сонные» процессы по часам.
22:00 часа.
В крови вдвое увеличивается количество лейкоцитов — это иммунная система проводит проверку вверенной ей территории. Температура тела падает. Биологические часы сигналят: пора спать.
23:00 часа.
Тело все больше расслабляется, но в каждой клеточке полным ходом идут восстановительные процессы.
00:00 часа.
Сознанием все больше овладевают сновидения, а мозг продолжает трудиться, раскладывая по полочкам полученную за день информацию.
1:00 час.
Сон очень чуткий. Незалеченный вовремя зуб или травмированная давным-давно коленка могут разныться и не дадут уснуть до утра.
2:00 часа.
Все органы отдыхают, только печень трудится вовсю, вычищая спящий организм от накопившихся шлаков.
3:00 часа.
Полный физиологический спад: артериальное давление на нижнем пределе, пульс и дыхание редкие.
4:00 часа.
Мозг снабжается минимальным количеством крови и не готов к пробуждению, зато слух обостряется чрезвычайно — проснуться можно от малейшего шума.
5:00 часов.
Почки отдыхают, мышцы дремлют, обмен веществ замедлен, но в принципе организм уже готов проснуться.
6:00 часов.
Надпочечники начинают выбрасывать в кровь гормоны адреналин и норадреналин, которые повышают артериальное давление и заставляют сердце биться чаще. Организм уже готовится к пробуждению, хотя сознание еще дремлет.
7:00 часов
— звездный час иммунной системы. Самое время размяться и встать под контрастный душ. Кстати, лекарства в этот час усваиваются значительно лучше, чем в другое время суток.
источник
1. Если у вас сильно першит горло
Помассируйте мочку вашего уха. Это активирует ушные рецепторы и рефлекторно вызовет спазм в горле, который облегчит першение.
2. Если вам трудно расслышать бормотание собеседника
Поверните к нему правое ухо, так как оно лучше слышит быструю невнятную речь. А тихую мелодию поможет лучше расслышать левое ухо, так как оно более чутко улавливает музыкальные переливы.
3. Если вы мужчина и вам очень надо в туалет
Заставьте себя подумать о сексе. Сразу терпеть станет полегче. Потому что мочеиспускание и секс ― взаимоисключающие понятия.
4. Если вы страшно боитесь укола
Покашляйте во время болезненного введения иглы. Это значительно уменьшит боль, за счёт увеличения напряжения в грудной клетке и спинномозговой жидкости, что снизит чувствительность болевых рецепторов.
5. Если вам трудно дышать из-за заложенности носа
Надавите языком на нёбо и помассируйте пальцем между бровями, что вызовет шевеление сошника, образующего заднюю часть носовой перегородки. Это снимет заложенность носа в пределах 20 секунд.
6. Если ночами изжога мешает вам уснуть
Попробуйте спать на левом боку. Было доказано, что такое положение тела уменьшает заброс соляной кислоты из желудка в пищевод. Это связано с тем, что при положении на левом боку угол между пищеводом и желудком уменьшается, и попадание в пищевод кислоты становится затруднительным.
7. Если у вас заболел зуб
Облегчить боль поможет растирание кубика льда по тылу ладони в перепонке, образующейся между большим и указательным пальцами. Тем самым вы заблокируйте болевые сигналы от больного зуба к мозгу.
8. Если вы обожгли палец
Уменьшить вероятность появления волдырей на месте ожога, поможет прикладывание к больному месту чистой подушечки другого пальца. Это вряд ли также эффективно поможет справиться с болью, как кусочек льда, однако вы избежите длительного лечения волдырей.
9. Если вы перебрали со спиртным, и это привело к головокружению
Возьмитесь рукой за устойчивый предмет. Дело в том, что жидкость, находящаяся во внутреннем ухе той же плотности, что и кровь. Разбавляя кровь, алкоголь повышает плотность жидкости во внутреннем ухе и поднимает куполу, регулирующую равновесие. Мозг перестаёт правильно воспринимать положение тела. Даже тот факт, что вы твёрдо стоите на земле, вряд ли поможет в данной ситуации. Только тактильные ощущения от руки помогают мозгу исправить неправильное впечатление.
10. Если после пробежки вы почувствовали боль в боку
Выдохните при переносе веса тела на левую ногу. Это уменьшит давление печени на диафрагму и снизит болевые ощущения в боку. Помните. Что большинство людей делает выдох, ступая на правую ногу, а это ведёт к увеличению давления на печень.
11. Если у вас носовое кровотечение
Положите кусочек ваты на десну за уздечкой, находящейся на верхней челюсти и сильно прижмите. Это повысит давление на переднюю часть носовой перегородки и уменьшит кровотечение.
12. Если вас беспокоит сильное сердцебиение
Подуйте на большой палец, это вызовет раздражение блуждающего нерва и замедлит частоту сокращений сердца.
13. Если у вас затекла рука
Справиться с этой проблемой помогут вращательные движения головой. Затекание руки часто вызвано защемлением нервов шейными мышцами. Двигательная активность поможет освободить нервы и чувствительность руки восстановится.
14. Если вам сложно, ныряя, достать дно бассейна
Сделайте несколько коротких быстрых вдохов. Это подарит вам ещё 10 секунд. Потому что мозг будет думать, что у вас имеется в запасе достаточное количество кислорода, и вы сможете осуществить свои планы.
15. Если вам предстоит заучивание информации наизусть
Несколько раз повторите текст, перед тем, как заснуть. Во время сна мозг упорядочивает информацию и переводит её в долговременную память. Проснувшись утром, вы обнаружите, что помните текст наизусть.
16. Если вы подвержены морской болезни
Стоя на нижней палубе. Устремите свой взгляд на горизонт. Это облегчит ваше состояние, благодаря снижению противоречия между ощущениями и визуальными впечатлениями. Употребление в пищу имбиря также поможет справиться с проблемой морской болезни.
Источник