Показаны сообщения с ярлыком ПОПУЛЯРНАЯ НАУКА. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком ПОПУЛЯРНАЯ НАУКА. Показать все сообщения

понедельник, 19 января 2009 г.

Учёные настаивают на химической теории любви

Приятные ощущения и психологические состояния, связанные с реализацией полового инстинкта, играют немаловажную роль в нашей жизни. Порой накал эмоций столь велик, что воля полностью парализуется, а в отдельных случаях наблюдается инволюция – как минимум до низших приматов.

Но наука неумолима, и рано или поздно она помогает страждущим, попутно срывая покровы с предрассудков и табу. L'amour – не исключение. Американский нейрофизиолог Лэрри Янг (Larry J. Young) считает, что пилюля от любви – отнюдь не поэтическая метафора, но вполне реальный препарат, способный помочь некоторым "не выглядеть полными ослами".

В журнале Nature известный исследователь биохимии мозга предлагает (Being Human: Love: Neuroscience reveals all) ни много ни мало, а единую теорию любви, одно из следствий которой – возможность появления соответствующей фармакотерапии.

Вообще говоря, светлое чувство было обречено уже в первой половине XX века – с появлением молекулярной биохимии. Но работа кропотливая, сложная, требующая в том числе технического прогресса. Только сейчас усилия исследователей начали приносить результаты.

Вооружившись всеми доступными измерительными методиками, профессор Янг проанализировал реакции в головном мозге особей, расположенных друг к другу. В роли подопытных выступили серые полёвки (Microtus ochrogaster). И не случайно: грызуны эти принадлежат к элитной группе млекопитающих (около 5% от общего числа), у которых наблюдается склонность к моногамным отношениям.

В ходе эксперимента самочкам M. ochrogaster вводили окситоцин, гормон, ответственный за стимулирующие реакции в головном мозге - подобные тем, что возникают при приёме кокаина и других наркотических веществ. После инъекции женские особи внезапно западали на первого попавшегося самца своего вида. Пора пришла, она влюбилась.

Другой близкий по своему функционалу нейрогормон, вазопрессин, вызывал аналогичные реакции у самцов (в естественных условиях активизация гормона происходит в ходе полового акта).

Дополнительно были зафиксированы меньшие шансы к спариванию для особей с генетически ограниченной выработкой "препарата". Аналогичные результаты, кстати говоря, были получены шведскими учёными для людей: плохая наследственность по части вазопрессина устойчиво коррелирует с меньшей вероятностью вступления в брак.

По мнению доктора Янга, человеческая любовь есть не что иное, как "цепочка биохимических событий", появившаяся у наших далёких предков, - в основе её лежит именно тот прямолинейный гормональный стимул к совокуплению, который наблюдался в ходе опытов над полевыми грызунами.

Интересный нюанс: действие окситоцина у самочек ответственно не только за совокупление, но и за рождение и привязанность к произведённому потомству.

Кстати, в ходе исследования совершенно случайно и непреднамеренно была раскрыта тема персей. Оказалось, что внимание к бюсту обусловлено склонностью к немотивированному сексу у моногамных млекопитающих (т.е. даже без цели зачатия), – ещё одно следствие из гормональной теории. В глубокой эволюционной древности грудь выступала в качестве дополнительного стимулирующего фактора для самцов, этакого "коктейля из нейропептидов", по словам американского учёного (аналогично вырабатываемому во время предварительных ласк окситоцину у самок).

Конечно же, ни о каких "пилюлях от любви" в академической статье речь не идёт, но доктор Янг не исключает принципиальную возможность их появления в будущем. Обратите внимание: у него такой вид, будто клинические испытания уже начались.

А что, по-моему, фармакотерапия могла бы значительно упростить жизнь. В некоторых ситуациях. По крайней мере разрыв шаблона относительно метафизических оснований любви нисколько не мешает наслаждаться этим приятным подарком эволюции.

Использованы материалы John Tierney, NY Times: A Love Vaccine?

Иллюстрации с сайтов: wikipedia.org, emory.edu, osel.cz

UPD: Оригинальная статья в Nature

Neuroscience of love - Free Legal Forms

И это ещё не всё...

суббота, 27 декабря 2008 г.

"Параллельные вселенные": визуальный апдейт к теории струн

Если вас вдруг заинтересовали теория струн, плоды наук, добро и зло - это должно вам понравиться. Фильм ВВС "Параллельные вселенные".

Достаточно любопытный научно-популярный фильм, рассказывающий о так называемой М-Теории (ожидаемый апофеоз суперструнных теорий, разрабатывается в том числе Уиттеном). Более попсово, чем "Элегантная Вселенная", конечно, но тоже - ай-ай-яй, держите кепочку.

Большой плюс фильма: попытка визуализации того, что и представить себе невозможно - ввиду отсутствия наблюдаемых аналогий в повседневной жизни.

И это ещё не всё...

четверг, 25 декабря 2008 г.

"Элегантная Вселенная": вынос мозга по ту сторону добра и зла

"Сейчас мы должны проплыть мимо острова сирен. Своим пением они завлекают плывущих мимо моряков и предают их лютой смерти. Я залеплю вам уши воском, меня же вы привяжите к мачте потуже", – таков был наказ Одиссея боевым товарищам, возвращавшимся вместе с ним с Троянской войны. Товарищей это в итоге не спасло – увы, законы эпического жанра. Но что было нужно царю Итаки от роковых искусительниц?

У Гомера нет однозначного ответа на этот вопрос: "Цирцея позволила". Ну, раз позволила, значит просил. Почему – не понятно.

Самое интересное, что за прошедшие три тысячелетия выяснить мотивы рискованного поведения древнегреческого героя так и не удалось. "Я запоминаю только идеи и ощущения", - задумчиво признавался Стивен Дедал в начале своего путешествия навстречу новому Улиссу. А может, он и сам был Улиссом. Кто знает.

Но даже встреча потока жизни с потоком сознания в призрачных дублинских декорациях не смогла дать ответа на простой вопрос: что сильнее – идеи или ощущения?

Вполне возможно, что ощущения. Вполне возможно, что Одиссей всего лишь хотел пощекотать себе нервы аффектом репродуктивной функции, заботливо сохранённым древними греками в образе морских дев с божественным голосом. Действительно, последние исследования показали, что во время овуляции тембр женского голоса меняется, как бы невзначай давая понять о потенциальной готовности самки к оплодотворению (см., например, статью Vocal cues of ovulation in human females [PDF-документ] в журнале Biology Letters). Всё это вполне могло найти отражение в изустной традиции – антропологи вовсю пользуются этим "коллективным бессознательным".

С другой стороны, многие учёные полагают, что и
стремление к неизведанному, к миру новых идей прошито в головном мозге наравне с остальными инстинктами (см., например, статью Striatal Activity Underlies Novelty-Based Choice in Humans в журнале Neuron). Так, данные, полученные нейрофизиологами, свидетельствуют о наличии биохимических комплексов, которые активизируют стимуляцию человека приятными эмоциями в нужный момент.

Получается, что ощущения всё же первичны? Предположим. Тогда состязание мотивов переходит в область битвы инстинктов. Довольно туманную, замечу, область, поскольку точной и даже общепринятой структуры наследственного поведения пока не существует.

Как бы там ни было, в этом случае логический подвох дихотомии "идея-ощущение" кроется в самой сути этих понятий. Идея ad hoc оказывается лишь пищей для когнитивного инстинкта, который – если отбросить возможную иерархию – противостоит всем остальным. В основном – половому, да.

Наверное, многие прошли через это... Не кажется ли вам, что интеллект находится на противоположном полюсе от сексуального поведения? Впрочем, не хотелось бы углубляться в эту увлекательную тему. Да и женщины, как утверждают эволюционные психологи, в последнее время всё больше склоняются к "ботаникам" (см., к примеру, статью Intelligence and mate choice: intelligent men are always appealing в журнале Evolution and Human Behavior).

Лично мне наиболее близка и симпатична когнитивная мотивация Одиссея. Когда он, гонимый необъяснимым чувством, вновь и вновь стремился прикоснуться к неизведанному.

Самому смешно, но экзотическая картина войны инстинктов и античных реминисценций родилась в голове буквально на ходу (не сказать, чтоб с пустого листа, конечно) – я всего лишь хотел сделать небольшой питч научно-популярной книги под названием "Элегантная Вселенная" Брайана Грина (Brian Greene).

Работа американца в целом посвящена теории суперструн – наиболее популярной среди ведущих физиков во главе с Эдвардом Уиттеном (Edward Witten) объединительной теории, где квантовые эффекты встречаются с гравитацией, пространство со временем, а также делается попытка объяснить природу нашей Вселенной. Другими словами, это кандидат на Теорию всего.

Грин пишет очень просто, талантливо и приводит столь наглядные и бытовые примеры для разъяснения таких непростых материй, как Теория относительности, что дух захватывает. Нет, просто в кресло вдавливает, а мозг выписывает ударную дозу того самого стимулятора. Иногда же, прочитав что-нибудь, вдруг вскакиваешь и начинаешь метаться по комнате, как бенгальский тигр.

Ну вот это, к примеру: "Перевернув последнюю страницу рукописи Эйнштейна, редактор журнала Annalen der Physik, Макс Планк, понял, что общепринятые научные представления низвергнуты". Мурашки по коже.

Серьёзно, на мой вкус, удовольствие от понимания чего-либо, от поиска границ неизведанного гораздо сильнее и изысканнее не то что секса, но даже чувства обладания объектом вожделения. И много чего ещё – в своё время ваш покорный слуга был большим специалистом по удовольствиям (ой!). Познание всех их делает.

Возможно, это связано с тем, что для единственного из ныне живущих приматов рода Homo интеллект стал основным критерием отбора и – того и гляди – перебьёт репродуктивную функцию, фиксируя наш вид по ту сторону добра и зла.

Впрочем, скорее всего, я ничего в этом не понимаю. И не только я. Позволю себе отмазаться цитатой из "Элегантной Вселенной".

Выдающийся американский физик Ричард Фейнман, один из величайших специалистов в области квантовой механики, писал: "Было время, когда газеты сообщали, что только двенадцать человек понимают теорию относительности. Я не верю, что такое время когда-либо было. Могло быть время, когда ее понимал только один человек, тот самый парень, который схватил ее суть перед тем, как написать свою статью. Но после того как люди прочитали его статью, масса людей стала так или иначе понимать теорию относительности, и уж точно число этих людей превышало двенадцать. С другой стороны, я думаю, что могу совершенно спокойно сказать, что квантовую механику не понимает никто".

P.S. Одиссей, мы с тобой одной крови! :-)
P.P.S. А книжечку эту при желании можно найти в электронном виде ;-)

Иллюстрации с сайтов: taborcommunications.com, wikipedia.org, nuclphys.sinp.msu.ru, illusionsgallery.com

И это ещё не всё...

понедельник, 22 декабря 2008 г.

Эволюция: групповая или индивидуальная?

Не такая простая штука естественный отбор, как может показаться на первый взгляд. Сама идея очень элегантна и, казалось бы, проста: кто лучше всех приспособился, тот и в профите. Но попробуйте сказать нечто подобное на конференции биологов-эволюционистов – весёлый кипеж гарантирован.

Дело тут вот в чём: хорошо, естественный так естественный, отбор так отбор, но на каком уровне он происходит?

В своё время книга Ричарда Докинза "Эгоистичный ген" в буквальном смысле взорвала мой мозг. Оцените красоту предложенной британским учёным конструкции: гены, эти маленькие химические молекулы, просто стремятся сделать максимальное количество своих копий. И всё.

Остальное, весь окружающий нас мир – производные органической химии. Другими словами, мелькнул какой-то мостик между строгой теорией фундаментального естествознания (в частности электромагнетизма) и "метафизическими сущностями", с завидной регулярностью приписываемыми человеку.

Докинз утверждал, что генетический отбор заведомо "перебивает" отбор на уровне особей или популяций. Но ведь последние тоже имеют место быть. Собственно об этом и писал Дарвин в "Происхождении видов". Задачка.

Довольно любопытная статья на эту тему опубликована в Scientific American. Ниже привожу её вольный перевод. Кстати, про весёлый кипеж – это не моё, как видите.

Individual versus Group in Natural Selection

Чтобы начать заварушку на конференции эволюционистов, достаточно включить в повестку дня обсуждение концепции группового отбора: может ли одна гетерогенная (грубо говоря, не родственники – А.К.) общность товарищей отбираться как единое целое относительно другой обособленной группы?

Сами биологи, не колеблясь, объединяются в такого рода группы - например, когда необходимо дать отпор сторонникам креационизма и теории разумного замысла. Но вот что касается собственной вотчины – слепой эволюции, – вдруг оказывается, что "каждый сам за себя".

Меж тем, сам Дарвин приводил доводы в пользу групповухи. Он утверждал, что у "морального человека" (moral man) нет никаких преимуществ перед аморальным в индивидуальном поединке, зато целые племена таких прогрессивных людей безусловно имеют "огромное премущество" перед бандами упырей.

Впрочем, к 60-м годам прошлого века версия эта оказалась на задворках научной мысли. Квинтэссенция господствовавших в то время взглядов – мнение авторитетного эволюциониста Джорджа Уильямса (George Williams): хотя групповой отбор и возможен, но в реальной жизни "групповых адаптаций на самом деле не существует".

Ещё дальше пошёл Ричард Докинз (Richard Dawkins), с его разошедшейся миллионными тиражами теорией о том, что даже на уровне отдельной особи отбор почти никак не проявляется. Наоборот, отбираются гены, а человек из плоти и крови – лишь овеществление фабрики "эгоистичных генов", каждый из которых пытается увековечить себя путём копирования.

Однако за прошедшие десятилетия взгляды слегка поменялись и произошло даже нечто вроде камбэка групповой теории – в основном стараниями американцев Эдварда Уилсона (E. O. Wilson) и Слоана Уилсона (David Sloan Wilson ). Они, кстати, не родственники.

Учёные провели ребрендинг и вышли на рынок с новым продуктом – теорией мультиуровневнего отбора (multilevel selection theory), в ходе которого, как явствует из названия, эволюция протекает на всех уровнях одновременно.


Сложновато будет. Как же всё это подсчитать да взвесить? "С этим необходимо разбираться в каждом конкретном случае", - поясняет Слоан Уилсон.

Но всё же Уилсоны сделали попытку нащупать рамочные характеристики мультиуровневой эволюции в своей статье "Переосмысление теоретических оснований социобиологии", опубликованной в декабре 2007 года в журнале Quarterly Review of Biology. Там они, в частности, пишут: "Адаптация на любом уровне требует протекания естественного отбора на том же уровне, а в целом она размывается естественным отбором на более низких уровнях".

Это непростое для усвоения высказывание можно проиллюстрировать на примере конкретного эксперимента.

Бактерии pseudomonas fluorescens обычно быстро поглощают весь растворённый в жидкой среде кислород. Однако в серии опытов у некоторых из них внезапно возникла полезная "групповая" мутация: способность выделять полимер, с помощью которого микроорганизмам удалось склеиться в своеобразные плавучие коврики или маты (mats).

В составе такого мата хорошо живётся всем, при этом не все тратят энергию обмена веществ на производство полезного полимера – трудяг меньшинство. Но вот какое дело: если халявные пассажиры начинают слишком активно размножаться, коврик тонет и все умирают – и альтруисты, и иждивенцы.

Более того, в целом наиболее успешными оказались те группы, в составе которых было наибольшее количество "полимерщиков". Впоследствии такие маты, соответственно, и размножились в большем количестве. Таким образом, преуспели в конечном счёте и отдельные альтруистические особи в них, несмотря на "противоестественные" энергетические потери, связанные с производством полимера.

Но не всё так просто. Потенциал для серьёзной корректировки вновь обретённого группового отбора может заключаться в необходимости уточнения параметров так называемого родового отбора (kin selection). То, что на самом деле выглядит как групповой отбор, может оказаться следствием генетического родства.

Очень тонко объясняет суть родового отбора ещё один известный биолог Джон Холдейн (J. B. S. Haldane): "Я бы жизнь свою положил за двух родных и восьмерых двоюродных братьев".

В нашем случае, с точки зрения "альтруистической" бактерии pseudomonas fluorescens, в матах сохраняется наибольшее количество близких родственников и, таким образом, наибольшее число определённых вариаций генов.

Уилсоны, тем не менее, смотрят на это с противоположной стороны и рассматривают родовой отбор в качестве частного случая группового. "Важность рода, - подчёркивают они, - в его влиянии на увеличение генетического разнообразия между обособленными группами". Особи в каждой такой группе более всего близки к своим соплеменникам.

В свою очередь, разнообразие (генетического материала – А.К.) групп более ясно очерчивает возможные критерии, по которым они будут отбираться. Родовая общность, следовательно, лишь повышает значение группового отбора в сравнении с индивидуальным, на уровне особей.

По мнению американцев, эволюционисты всего мира должны раскрыть свои объятия мультиуровневому отбору – для обеспечения большей продуктивности социобиологических исследований и "изучения социального поведения в биологическом ракурсе".

Что ж, в этом случае исследователям не стоит забывать и о уилсоновском же правиле большого пальца: "Эгоистичные стратегии уделывают альтруизм на уровне особей. Альтруистические стратегии уделывают эгоизм на уровне групп".


Вот, собственно, и вся статья. От себя замечу, что точек зрения на теорию эволюции действительно очень много. И не всегда стоит "открывать объятия" написанному.

Приведу пример. В июне нынешнего года пресс-служба университета Западного Онтарио (University of Western Ontario) выпустила пресс-релиз, гласивший, что учёным удалось-таки подтвердить "существование эгоистичного гена". Новость эту быстро подхватили журналисты и даже Nature, если мне не изменяет память, об этом написал.

Речь там шла о выявлении гена, ответственного за довольно интересную репродуктивную стратегию у пчёл: самки-рабочие являются бесплодными и при этом заботятся о чужом потомстве. Считается, что таким образом насекомые всё равно обеспечивают воспроизводство своего генетического материала – общего с их сёстрами-матками.

Я написал автору исследования Грэму Томпсону (Graham Thompson): мол, не могли бы Вы как-нибудь эту канитель с эгоистичным геном прокомментировать?

На что он мне ответил: "Чувак, на твоём месте я бы не стал писать об этом. У пресс-службы нашего университета слишком богатое воображение".

Иллюстрации с сайтов: patricktymanart.com, nhm.ac.uk, wsyachina.narod.ru, dericbownds.net, summerlandchamber.bc.ca

И это ещё не всё...

среда, 24 сентября 2008 г.

Вечная жизнь прячется в генных тумблерах червей-паразитов

Бессмертие – заветное желание человечества. И с научной точки зрения оно не является априори несбыточным. Вопрос упирается в механизм старения: деградируют ли клетки сами по себе, накапливая "мусор", или это обусловлено генетически. В последнем случае "программа смерти" теоретически отключаема. Помогут ли черви нематоды нащупать "выключатель"?
Статья полностью

И это ещё не всё...