Интересные новости и комментарии

[Дарвинист]

Уважаемый АrefievPV, Вы не давали ссылки на следующие материалы, см., пожалуйста, https://biomolecula.ru/articles/gen-drevnikh-retrovirusov-na-sluzhbe-u-mozga-mlekopitaiushchikh и https://elementy.ru/novosti_nauki/433831/Odna_iz_chelovecheskikh_polimeraz_sposobna_provodit_obratnuyu_transkriptsiyu?

[Дарвинист]

В дополнение к тому: мы, в соседней теме, упоминали о тонкой настройке. Тут, похоже, она, также присутствует, - я о об очень тонкой настройке экспрессии генов в нейронах головного мозга.

Вот, каков ее вклад в эволюцию человека?...

[Gundir]

Геологи объяснили разрушение одного из древнейших кратонов Земли
https://naked-science.ru/article/geology/razrushenie-kratona#utm_source=yxnews&utm_medium=desktop&utm_referrer=https%3A%2F%2Fdzen.ru%2Fnews%2Fstory%2Fd3f6d2f4-2b3e-5159-ac82-e31d78b8ecd0
Стабильные внутренние части континентальной коры называют кратонами. Это «ядра» всех современных континентов. Ранее считалось, что с ними ничего не происходило на протяжении миллиардов лет, однако недавно международная команда геологов выявила признаки разрушения, деформации и истончения Северо-Китайского кратона.
Изменения в пределах кратонов не регистрировали: для них нехарактерны вулканическая и сейсмическая активности, разломы или образование горных пород. Более того, на протяжении всей геологической истории Земли эти мощные, глубинные блоки собирались в суперконтиненты и «расплывались» по поверхности, оставаясь при этом стабильными и холодными.

Один из древнейших фундаментов континентальной коры, однако, оказался подвержен разрушению. Об этом международная исследовательская группа сообщила в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience, после изучения признаков истончения литосферы и значительной деформации Северо-Китайского кратона с начала мезозойской эры (то есть за последние 200 миллионов лет).

Команда под руководством Шаофэна Лю (Shaofeng Liu) из Китайского университета геонаук проанализировала данные о движении мантии и литосферы с помощью компьютерного моделирования, после чего объединила их с большим массивом геологических, геохимических и геофизических данных. Это позволило ученым понять, как процессы в глубинах Земли влияют на ее поверхностные структуры.
Для наглядного представления результатов команда сделала видео, иллюстрирующее динамику модели и ее последствия. Исследователи также объяснили механизм, посредством которого субдукция (погружение одной литосферной плиты под другую) плоской океанической плиты Изанаги и ее последующее отступление могли привести к истончению и деформации кратона.

Команда разделила процесс деформации Северо-Китайского кратона на две основные фазы, которые происходили на протяжении нескольких десятков миллионов лет. Первая привела к субдукции Изанаги под Евразийскую плиту, но вместо того, чтобы продвигаться глубже в мантию, она выровнялась и начала двигаться параллельно континентальной плите. Это привело к сокращению и утолщению литосферы и последующему образованию горного хребта Тайханьшань на северо-востоке КНР.
Затем Изанаги начала отступать (вторая фаза), продвигаясь глубже в обратном направлении. Это стало причиной растяжения литосферы и ее последующего истончения примерно на 26 процентов. Процесс также способствовал нагреву и эрозии основания кратона и сопровождался магматической активностью.

Геологи также сообщили о нескольких эпизодах растяжения земной коры, которые начали происходить примерно 136 миллионов лет назад, но были прерваны сжатием в позднем меловом периоде (примерно 93-80 миллионов лет назад). После этого растяжение возобновилось и продолжается до сих пор, способствуя разрушению кратона.   

Таким образом, обе фазы и последующие процессы привели к значительным изменениям в топографии региона, которые отразились в осадочных бассейнах и на формировании новых геологических структур. Быстрое отступление плиты Изанаги наряду с изменениями, которые происходили на глубине приблизительно 660 километров, сыграли ключевую роль в трансформации Северо-Китайского кратона.
Команда отметила, что разработанная ими модель соответствует эволюции поверхности и современной структуре литосферных плит. Полученные результаты также значительно расширяют знания ученых о динамике Земли и имеют практическое значение. Дело в том, что деформация литосферы влияет на формирование полезных ископаемых и может помочь в прогнозировании сейсмической активности.

[АrefievPV]

Цианобактерии предчувствуют смену сезонов
https://elementy.ru/novosti_nauki/434276/Tsianobakterii_predchuvstvuyut_smenu_sezonov

Фотопериодизм — это способность растений и животных различать длину дня и ночи, чтобы предвидеть сезонные изменения, такие как ежегодные циклы температуры. Этот механизм запускает адаптивные реакции — например, стимуляцию размножения, цветение или зимнюю спячку. Недавняя статья в журнале Science показывает, что такое явление встречается не только у растений и животных, но даже у бактерий.

Авторы установили, что цианобактерии Synechococcus elongatus с жизненным циклом длительностью 5–6 часов могут предсказывать похолодания по длине светового дня, который на протяжении всего эксперимента был длиннее их жизненного цикла. После помещения в лед выживаемость цианобактерий, которые «росли» в условиях коротких «зимних» дней, была 2–3 раза выше, чем у делившихся в условиях «летних» дней. Для этого S. elongatus изменяли состав липидных мембран и заранее активировали специальные стрессовые реакции.

Но обнаружить фотопериодизм у бактерий раньше не удавалось. Между тем, его наличие могло бы свидетельствовать о том, что способность измерять световой день появилась еще у бактерий, на ранних этапах эволюции. Теперь ситуация изменилась: авторы недавней статьи в журнале Science описали фотопериодизм у цианобактерии Synechococcus elongatus. Это одноклеточная водоросль, которую из-за ее короткого жизненного цикла (от полутора до пяти-шести часов) часто используют в промышленности.

Эти эксперименты однозначно показали, что бактерии умеют отличать короткие световые дни от длинных, несмотря на то, что жизненный цикл каждой отдельной бактерии короче, чем любой световой день. Но как это возможно?

Таким образом, по результатам исследования можно выделить три основных пути, которыми бактерии адаптируются к пониженным температурам:

• Синтез ненасыщенных жирных кислот, чтобы увеличить пластичность мембран.
• Активация определенных шаперонов, которые помогают белкам сворачиваться правильно в новых температурных условиях.
• Запасание гликогена перед будущими заморозками, когда эффективность фотосинтеза будет не такой высокой.

Поскольку все эти изменения кодируются на уровне эпигенетики, они наследуются сквозь поколения. В результате каждое поколение понемногу меняет экспрессию генов, и уже на четвертый день экспрессия наиболее подходящих для данного светового режима генов достигает пика. За счет этого бактерии могут адаптироваться к световому дню, который длиннее жизненного цикла каждой отдельной цианобактерии.

P.S. Если удалось сохранить знания (о неких периодически повторяющихся изменениях условий обитания) вне генома (например, в эпигеноме), то их тоже можно использовать для выживания (разумеется, при наличии соответствующих механизмов реализации).

В другой теме я о подобном (только там я говорил о знаниях в культуре, которые передаются тоже вне генома) говорил:

Кстати, в биологических системах на многих уровнях встроены механизмы, генерирующие случайные сигналы. По сути, такие механизмы это способ адаптации биологических систем к непредсказуемости изменений в среде обитания.

А вот механизм сознания (буквально на всех уровнях), это адаптация не к новому, а к старому (к уже известному). И такая адаптация (и в плане накопления знаний, и в плане формирования самих таких механизмов) для выживания весьма полезна. Ведь во многих случаях среда обитания изменяется циклически, и часть средовых условий, параметров среды, повторяется. Соответственно, знания о прежних условиях обитания могут пригодиться в будущем.

Механизм сознания как раз и способен использовать такие знания, но для этого, само собой, уже необходимо иметь функционал памяти (правда, следует учитывать, что всё подробно в гены не «запихаешь»). И все эти способности к прогнозу, реакции опережающего отражения и пр. в своей основе опираются на механизмы сознания, которые используют уже известные знания о прошлом. (замечание в скобках: отсюда в большей степени и «растут ноги» путаницы понятия сознания со способностью к прогнозированию (а иногда и вообще понятие разум сводят к такой способности к прогнозированию))

Если же среда изменилась, а знаний о предыдущих подобных изменениях нет (либо цикл изменений очень длинный, либо вообще пошло хаотично), то выручить может только максимальное разнообразие при максимальном же количестве потомков (кто-нибудь да выживет в новых условиях). При наличии культуры, знания о прошлых условиях могут сохраниться в культуре, но такая опция доступна не всем видам и/или сообществам видов. Можно сказать, что наличие культуры весьма полезная адаптация для вида.

Повторю: всё многообразие условий и во всех подробностях в гены не «запихаешь», а культура многое может сохранить, не «напрягая» геном организмов.

[АrefievPV]

Почему ученые до сих пор не понимают, как работает мозг? Интервью с Константином Анохиным
https://naked-science.ru/article/interview/pochemu-uchenye-do-sih-po

P.S. Комментарии в своей теме разместил.

[АrefievPV]

Гигантские сперматозоиды дрозофил развились под действием полового отбора как индикатор качества генов
https://elementy.ru/novosti_nauki/434287/Gigantskie_spermatozoidy_drozofil_razvilis_pod_deystviem_polovogo_otbora_kak_indikator_kachestva_genov

Для плодовых мушек дрозофилид характерна огромная изменчивость по размеру сперматозоидов. У некоторых видов дрозофил сперматозоиды достигают поистине гигантских размеров (до 6 см в длину). Предполагается, что данный признак развился под действием полового отбора как своеобразное гипертрофированное «мужское украшение», подобно тому, как у других животных развиваются гротескные рога и причудливо разукрашенные перья.

Анализ морфологических и генетических данных по 149 видам дрозофилид позволил расшифровать генетические основы гигантизма сперматозоидов и реконструировать эволюцию этого признака. Выяснилось, что на размер сперматозоидов влияет множество генов, основные функции которых связаны вовсе не с половой системой, а с разными другими системами организма, в первую очередь — с нервной. Поэтому размер сперматозоидов является надежным индикатором приспособленности или качества генов самца, а самкам дрозофилид, которые обычно спариваются с несколькими самцами и хранят полученную сперму в специальном органе — семяприемнике, выгодно отдавать предпочтение самым длинным сперматозоидам.

Степень избирательности зависит от длины семяприемника: чем он длиннее, тем сильнее селективное преимущество длинных сперматозоидов. При этом длина семяприемника коэволюционировала с длиной сперматозоида: увеличение одного из признаков способствовало увеличению другого и наоборот. Результаты исследования хорошо согласуются с предсказаниями теории полового отбора. Кроме того, они объясняют так называемый «парадокс токовища»: почему даже сильный половой отбор не может убрать из популяции всю изменчивость по отбираемому признаку.

В целом результаты исследования хорошо согласуются с теоретическими представлениями о том, как половой отбор создает гипертрофированные мужские украшения и соответствующие женские предпочтения. Морфология семяприемников у самок дрозофил, дающая преимущество длинным сперматозоидам, скорее всего, стала предпосылкой того, что именно длина сперматозоидов в некоторых эволюционных линиях дрозофил стала безудержно увеличиваться, подобно павлиньему хвосту.

Гигантские сперматозоиды — признак обременительный, что делает его «честным» индикатором приспособленности. По той же причине этот признак зависит от множества самых разных генов. Поэтому самкам выгодно выбирать самые длинные сперматозоиды для оплодотворения своих яйцеклеток. Это ведет к отбору на увеличение длины семяприемника, что, в свою очередь, усиливает отбор на удлинение сперматозоидов.

[Шаройко Лилия]

Это в конце сентября было я пропустила хотя собиралась следить, в прошлый раз размещала новость кажется про 16 кубитов, и собирались создать 30, теперь создано 50.

В РОССИИ ВПЕРВЫЕ СОЗДАЛИ 50-КУБИТНЫЙ КВАНТОВЫЙ КОМПЬЮТЕР


Ученые Российского квантового центра и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН первыми в России создали 50-кубитный квантовый компьютер. Разработку вели в рамках дорожной карты развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления», координатором которой выступает Госкорпорация «Росатом».

Работу провела научная группа Российского квантового центра (РКЦ) и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН). Экспертную поддержку реализации Дорожной карты оказывает Российская академия наук. В институте есть две молодежные лаборатории, созданные по национальному проекту «Наука и университеты».



Универсальный квантовый вычислитель на ионной платформе с 50 кубитами в настоящий момент является самым мощным квантовым компьютером в России. Доступ к нему осуществляется через облачную платформу, с помощью которой могут быть запущены базовые квантовые алгоритмы.

Созданный квантовый компьютер базируется на уникальной кудитной технологии, которую российские ученые начали использовать третьими в мире, после Австрии и США.

«Всего четыре года назад самым высоким показателем в стране были два кубита. Сегодня 50 кубитов это лучший результат, но не единственный — мы показали прототипы квантовых компьютеров на четырех платформах, — сказал сооснователь Российского квантового центра Руслан Юнусов. — И это лишь первый шаг на пути к масштабному внедрению квантовых вычислений. В рамках дорожной карты до 2030 года мы займемся разработкой промышленных квантовых компьютеров».


Достижение 50-кубитного результата заняло у научной группы четыре года. Средний показатель продолжительности аналогичных исследований в мире составляет 15 лет. Таким образом, скорость развития российского квантового проекта является одной из самых высоких в мире.

«Все ключевые технологии для нашего квантового компьютера мы сделали сами. Также в нём довольно много оригинальных идей. Например, наша ионная ловушка выполнена из меди. Насколько мы знаем, ни в одной лаборатории в мире никто такого не делает, — отметил один из разработчиков 50-кубитного квантового компьютера Илья Семериков, руководитель группы ,,Масштабируемые ионные квантовые вычисления" РКЦ, заведующий лабораторией ,,Распределённые квантовые технологии для решения задач машинного обучения" ФИАН. — У нас есть понимание, почему мы действуем так, а не иначе, что позволяет нам двигаться достаточно быстро. Также очень важно, что у нас есть свой технологический стек. Мы прототипируем все необходимые нам компоненты очень быстро, а течение недель или месяцев. Это позволяет нам не сбавлять темп».

Финансирование исследований в рамках дорожной карты «Квантовые вычисления» ведется государством и госкорпорацией Росатом на паритетной основе: общий объем финансирования, предусмотренный на реализацию результата в 2020–2024 годах, составляет 24 млрд рублей, из них 12 млрд — средства федерального бюджета, а более 12 млрд — внебюджетные средства Госкорпорации.

Развитие высокопроизводительных российских квантовых вычислителей при координации Росатома будет продолжено в рамках в рамках федерального проекта «Развитие перспективных технологий» национальной программы «Экономика данных». При этом внимание будет уделено как развитию характеристик квантовых компьютеров, так и созданию условий для их практического применения в экономике страны.

Россия, наряду с США и Китаем, сегодня входит в число трех стран-лидеров, создавших квантовые компьютеры на всех четырех платформах, которые считаются в мире приоритетными в качестве основы для квантовых вычислителей (сверхпроводники, ионы, нейтральные атомы и фотоны). Только шесть стран обладают квантовым компьютером с 50 кубитами и более: Китай, США, Канада, Россия, Япония, Франция.

В 2020 году разработки ионных квантовых компьютеров в России начинали с нуля. Впервые российский квантовый компьютер был представлен Президенту России в июле 2023 года на первом Форуме будущих технологий (ФБТ). Это был 16-кубитный компьютер на ионах. Уже на втором ФБТ в феврале 2024 года был продемонстрирован 20-кубитная машина. Менее чем за год ученые увеличили количество кубитов более чем в два раза — до 50. Согласно дорожной карте, этот показатель должен быть достигнут до конца 2024 года.

Сейчас ученые ведут работу над улучшением качества работы квантовых операций и реализации квантовых алгоритмов.

Подробнее:
https://наука.рф/news/v-rossii-vpervye-sozdali-50-kubitnyy-kvantovyy-kompyuter-/