Ученые и их открытия в биологии: 📚 Ученые биологи

📚 Ученые биологи

Задание про ученых биологов и их открытия нередко встречается в разных вариантах ЕГЭ, поэтому знание этой темы является необходимостью для успешной сдачи ЕГЭ на максимальный балл.

1. Александр Опарин

Советский биолог и биохимик, создавший теорию возникновения жизни на Земле из абиотических компонентов.


2. Антони ван Левенгук

Левенгук ввёл употребление микроскопов для зоологических исследований. Первым открыл простейших.


3. Владимир Вернадский

Создал учение о биосфере и ноосфере. Ноосфера — сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития.


4. Годфри Харди и Вильгельм Вайнберг

В 1908 году независимо друг от друга сформулировали закон популяционной генетики, который постулирует, что процесс наследования не влияет сам по себе на частоту аллелей в популяции, а возможные генетические изменения возникают по другим причинам.


5. Грегор Мендель

Основоположник учения о наследственности. Открытие им закономерностей наследования признаков (трех законов Менделя) стало первым шагом на пути к современной генетике.


6. Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик

Их достижением является открытие и расшифровка структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) – вещества, которое содержит всю наследственную информацию.


7. Дмитрий Ивановский

Русский физиолог растений и микробиолог, открывший вирус табачной мозаики. Основоположник вирусологии.


8. Жан Батист Ламарк

Ввёл термин “биология”. Создатель первой теории эволюции. Систематизировал и упорядочил современную систему беспозвоночных.


9. Иван Мичурин

Известный русский селекционер. Один из основоположников селекции сельскохозяйственных культур.


10. Иван Павлов

Основными достижениями являются открытие безусловных и условных рефлексов, а также учение о высшей нервной деятельности (ВНД).


11. Илья Мечников

Впервые объяснил явления воспаления и иммунитета. Если раньше воспаление считалось вредным для организма, то благодаря Мечникову стало известно, что воспаление — защитная реакция организма на инфекцию.


12. Карл Бэр

Учёный создал закон зародышевого сходства, показав, что развитие всех организмов начинается с яйцеклетки, в ходе которого на ранних этапах развития обнаруживается сходство в строении зародышей животных, относящихся к разным классам. Например, в развитии человеческого зародыша закладываются жаберные щели, которые позже преображаются в другие структуры организма.


13. Карл Линней

Среди заслуг Линнея особенно выделяют бинарную номенклатуру, в которой название вида состоит из двух слов. Другой важной заслугой учёного является введение четкой иерархии живого. Линней выделил царства, классы, отряды, роды и виды.


14. Луи Пастер

Основоположник современной микробиологии и иммунологии. Опровергает теорию
самозарождения жизни
в ходе эксперимента с дрожжевыми растворами, в котором содержимое сосуда портится только если он не закупорен. Стал очевиден факт, что микроорганизмы попадают в сосуд снаружи. Создал технологию пастеризации.


15. Маттиас Шлейден и Теодор Шванн

Основоположники клеточной теории, которая гласит о том, что основной структурно-функциональной едициней в живых организмах является клетка, клеткам присуще мембранное строение, а ядро — главная составная часть любой клетки. Клеточное строение организмов — свидетельство единого происхождения живых организмов.


16. Мезельсон и Сталь

Провели эксперимент, показавший, что репликация ДНК имеет полуконсервативный характер. Это значит, что в состав каждой дочерней спирали ДНК входит вновь синтезированная и матричная (старая) цепи.


17. Николай Вавилов

Русский генетик, селекционер. Совершил несколько важнейших открытий, одним из которых является важнейший закон гомологических рядов, гласящий о том, что если виды(или роды) близки генетически, то и их ряды наследственной изменчивости тоже похожи. До такой степени, что зная ряд форм одного вида, можно предугадать наличие таких же сходных форм у других видов и родов.


18. Николай Пирогов

Великий русский хирург, своим часто бескорыстным трудом превративший хирургию в науку, создав научно обоснованные методики оперативных вмешательств. Пирогов был крупнейшим исследователем свойств эфирного наркоза. Также открыл ряд мероприятий по предотвращению развития гниения тела. Помимо этого, внёс вклад в развитие педагогики.


19. Роберт Гук

Помимо десятков открытий в других областях, в биологии естествоиспытатель и изобретатель ввёл важнейший термин “клетка”. Помимо этого открыл яйцеклетку и сперматозоиды.


20. Рудольф Вирхов

Завершил все споры касательно самозарождения жизни. Доказал, что “всякая клетка происходит от клетки”. Является основателем целлюлярной патологии, установив, что любые болезненные процессы это результат изменений в жизни клеток организма.


21. Сергей Навашин

Цитолог и эмбриолог растений. В 1898 году открыл двойное оплодотворение у покрытосеменных растений. Кариосистематика и морфология хромосом также являются сферами его деятельности.


22. Стэнли Миллер и Гарольд Юри

Авторы эксперимента, показавшего возможность абиогенного синтеза органических веществ в условиях первичной атмосферы Земли.


23. Томас Морган

Доказал исключительную роль хромосом в наследственности, за что и получил Нобелевскую премию. После обнаружения сцепленного наследования признаков, Морган создал карты, отражающие тесную близость генов внутри хромосом.


24. Чарльз Дарвин

Создатель эволюционной теории естественного отбора. В книге “Происхождение видов” естественный отбор был назван основным механизмом эволюции. Позднее занимался теорией полового отбора. Исследовал выражение эмоций у человека и животных.


25. Эрвин Чаргафф

Открыл принцип комплементарности нуклеиновых кислот. Также отверг гипотезы, гласящие о том, что существуют множество разных видов ДНК, доказав, что ДНК обладает видовой специфичностью. Исследовал денатурацию ДНК. Сформулировал “Правила Чаргаффа”.


26. Эрнест Геккель и Фриц Мюллер

Естествоиспытателям удалось сформулировать Биогенетический закон(также называемый теорией эмрбиональной рекапитуляции), постулировавший, что любое живое существо в процессе индивидуального развития так или иначе повторяет формы, пройденные его видом. Закон был опровергунт в XX веке и более не признан современной биологией.


27. Юстус фон Либих

Сформулировал экологический закон лимитирующего фактора(закон минимума Либиха). Во время прогнозирования экологических условий крайне важно определить самое слабое звено в жизни организма, так как наиболее важен в жизни организма фактор, в самой высокой степени отклоняющийся от его оптимального значения.

Для подготовки к ЦТ. Ученые и их открытия








































ФИО ученого

Открытие

1.

Геккель Э.

ВВЕЛ ТЕРМИН ЭКОЛОГИЯ

1.

Ф. Дре

В 1976 году написал «возможно, само существование человека на нашей планете будет зависеть от прогресса экологии».

2.

Е. Н. Павловский

Наиболее часто в природе встречаются взаимоотношения, когда сожитель живет за счёт хозяина и угнетает его жизнедеятельность. Эти взаимоотношения называются паразитизмом. Академик Павловский дал им следующее определение: «Паразитами называют животных, которые живут за счёт особей другого вида, будучи тесно связаны с ними в своём жизненном цикле на большем или меньшем его протяжении».

3.

К. Мебиус

В 1877 году ввёл понятие биоценоза. Биоценоз – это исторически сложившаяся совокупность взаимосвязанных популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющих экологически однородную среду обитания.

4.

А. Тенсли

Термин «экосистема» был предложен впервые этим английским экологом в 1935 году. Он рассматривал экосистемы как основные структурные единицы природы на планете Земля.


Сукачёв В. Н.

Предложил термин «биогеоценоз»

5.

Р. Линдеман

Многочисленные исследования показали, что на каждом трофическом уровне пищевой цепи теряется в среднем около 90% энергии, и только 10% переходит на следующий уровень. Американский эколог Р. Линдерман в 1942 году сформулировал эту закономерность как правило 10%. Используя это правило, можно рассчитать количество энергии на любом трофическом уровне цепи питания, если её показатель известен на одном из них.

6.

Ч. Элтон

Если на каждом трофическом уровне пищевой цепи определить число особей, или их биомассу, или количество заключенной в ней энергии, то станет очевидным уменьшение этих величин по мере продвижения к концу цепи питания. Эту закономерность и выявил английский эколог Ч. Элтон в 1927 году. Он назвал её правилом экологической пирамиды.


Ю. Одум

Предложил классификацию биотических взаимоотношений по характеру их влияния на взаимодействующие популяции (виды).

7.

К. Линней и М. В. Ломоносов

Шведский естествоиспытатель и выдающийся русский химик поддерживали божественную теорию создания жизни. Согласно этой гипотезе жизнь и все населяющие Землю виды живых существ созданы Богом. Причем божественное сотворение мира произошло одномоментно, поэтому сам процесс создания жизни не доступен для наблюдений во времени.


Луи Пастер

Доказал, что бактерии вездесущи и любые неживые объекты могут быть «заражены» ими, если не проводить стирилизацию. Опроверг гипотезу самопроизвольного зарождения жизни.

8.

В. И. Вернандский

Сторонник гипотезы панспермии. Согласно этой гипотезе жизнь могла быть занесена на Землю из космоса и других планет вместе с метеоритами и космической пылью.

9.

А. И. Опарин и Дж. Холдейн

Этот русский биохимик и английский биолог предложили биохимическую гипотезу возникновения жизни. Суть данной гипотезы заключается в том, что на ранних этапах развития Земли существовал продолжительный период образования органических соединений из неорганических без участия живых организмов. Опарин считал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. Именно они способны образовывать коллоидные комплексы, притягивающие к себе молекулы воды.

10.

Шарль Бонне

Термин «эволюция» был введен в науку в середине XVIII века швейцарским зоологом Ш. Бонне.


Биологическая эволюция – это поступательный исторический процесс изменения живых организмов и их сообществ, приводящий к более высокой ступени их развития.

11.

Ж. Б. Ламарк

В начале XIX века этот французский натуралист впервые предложил последовательное изучение о развитии живой природы. Ламарк первым указал на связь организмов со средой их обитания. Именно среда обитания, по его мнению, явилась причиной изменения живых организмов. Учёный определил направление эволюции как постепенный переход живых организмов от низших форм к высшим. Но в тоже время Ламарку не удалось вскрыть истинные причины, способствующие данному эволюционному переходу.

12.

А. Смит

Создал учение о свободной конкуренции в промышленности.

13.

Т. Мальтус

Впервые ввёл выражение «борьба за существование». Он объяснял, что человеку, как и всем другим организмам, свойственно стремление к безграничному размножению. Но лишь нехватка жизненно необходимых ресурсов, производство которых не поспевает за размножением, ограничивает рост численности человечества.

14.

Ч. Дарвин

Английский естествоиспытатель, создатель дарвинизма, вскрыл основные факторы эволюции органического мира, обосновал гипотезу происхождения человека от обезьяноподобных предков. Он также указывал на наличие у организмов изменчивости – индивидуальных различий в признаках между особями одного вида. Результаты своих исследований Дарвин впервые опубликовал в 1859 году в книге «Происхождение видов путём естественного отбора».

ФИО ученого

Достижения


А.Н. Северцов

Основал эволюционную морфологию животных


Т.Г. Морган

Хромосомная теория наследственности


Н.И. Вавилов,


С.С. Четвериков,
Ф. Г. Добржанский

Собрали обширный материал о локальных популяциях разных видов и провели анализ их генетической изменчивости.


Р.А. Фишер,


Н.П. Дубинин,


С. Райт

Установили, что изменение частоты встречаемости генов в результате колебания численности популяций имеет большое значение для эволюции.


А.Н. Северцов, И.И. Шмальгаузен, Н.И. Вавилов, Дж.Г. Симпсон

Разработали учение о макроэволюции – втором этапе эволюционного процесса.


В. И Вернадский,


А. Тенсли,


В.Н. Сукачев

Благодаря им развивалось учение об эволюции биогеоценозов (экосистем) и биосферы в целом.


В.О. Ковалевский

Основатель эволюционной палеонтологии


К. Бэр

Сформировал закон зародышевого сходства:


Чем более ранние стадии индивидуального развития исследуются, тем больше сходства обнаруживается между разными организмами.


Э. Геккель и Ф. Мюллер

Установили наличие связи между индивидуальным развитием особей (онтогенезом) и историческим развитием видов (филогенезом).


Сформулировали биогенетический закон: онтогенез есть краткое повторение филогенеза




А.Н. Северцов и И.И. Шмальгаузен

Показали, что в онтогенезе повторяются не взрослые формы предков, а их зародышевые стадии, причем некоторые из них могут выпадать.


Разработали учение об основных направлениях эволюции – биологическом прогрессе и биологическом регрессе, а также путях достижения биологического прогресса.


Карл Линней

Создал первую научную систему живой природы, в основу которой положил два принципа: бинарной номенклатуры и иерархичности (соподчиненности).


Д.И. Ивановский

В 1892 году открыл вирусы при изучении мозаичной болезни листьев табака.


Ж.Б. Ламарк

Выдвинул гипотезу о происхождении человека от обезьяноподобных предков.


Луис Лики

Нашел останки скелета первого Homo habilis на склоне африканского кратера Нгоронгоро в 1959 году.


Рядом с останками Homo habilis были обнаружены самые древние орудия труда, сделанные руками человека.


Э. Дюбуа

Впервые обнаружил останки Homo erectus на острове Ява в 1891 году.


Ф. Энгельс

Раскрыл роль социальных факторов в антропогенезе в работе «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека» (1896).


Э. Зюсс

В 1875 году впервые предложил термин биосфера.


В.И. Вернадский

Создал учение о биосфере. Показал, что все состояние нашей планеты находится под влиянием живых организмов и полностью определяется ими. Является основоположником комплекса наук о Земле – геохимии, биогеохимии, радиологии, гидрогеологии и др.


Список изобретений и открытий

В современном мире произошли огромные изменения в биологических науках, таких как клеточная биология, неврология и эволюционная биология, благодаря развитию различных изобретений и открытий, которые не только улучшили качество жизни, но и увеличили продолжительность жизни. .

Шиха Гоял
Обновлено:
30 июня 2016 г. 17:10 IST

В современном мире произошло огромное расширение биологических наук, таких как клеточная биология, неврология и эволюционная биология, благодаря развитию различных изобретений и открытий, которые не только улучшили качество жизни, но и увеличили ожидаемая продолжительность жизни. Вот список изобретений и открытий в области биологических наук, которые помогут студентам не только в подготовке к конкурсным экзаменам, таким как NDA, SSC, государственные услуги, банковское дело и т. д., но и в академических исследованиях.

Изобретения и открытия в области биологических наук:

Связанные термины

Изобретатели

Витамины

Хопкинс

Антиген

Ландштайнер

ДНК

Уотсон и Крик

ДДТ

Пол Мюллер

Гомеопатия

Самуэль Ганеман

Инсулин

Бейтинг энд Уэст

Вакцина против полиомиелита

Дж. Э. Солк

Бактерии туберкулеза

Роберт Кох

БЦЖ

Кальметт и Герен

Бактерии

Левенгук

Открытая хирургия сердца

Уолтон Лиллехей

Стрептомицин

Ваксман

Стетоскоп

Рене Лаэннек

Пенициллин

А. Флеминг

РНК

Уотсон и Артур

Микробы малярии

Чарльз Лаверан

Почечный аппарат

Д-р . Виллем Колфф

Трансплантация сердца

Кристиан Барнард

Таблетки от беременности

Пинкус

Генетический код

Хар Гобинд Хорана

Первый ребенок из пробирки

Эдвардс и Степто

Кровообращение

Уильям Харви

Бактерии лепры

Хенсон

Вакцинация

Эдвард Дженнер

Капли от полиомиелита

Альберт Сабин

Ген рака

Роберт Вайнберг

Хлороформ

Харрисон и Симпсон

Резус-фактор, замена крови

Чарльз Ландштейнер

Половые гормоны

Евгений Стайнак

Сперма

Хамм и Левенгук

Функции селезенки

Баркрофт

Стрептомицин – антибиотик

Зельман Ваксман

Серосодержащие препараты

Домагк Г.

Классификация трех царств

Эрнест Геккель

Тироксин

Эдвард Кальвин

Синдром Тернера

Тернер

Рак

Роберт Веллберг

Рентген

Рентген

Зимаза, первый фермент

Эдвард Бюхнер

АБК (абсцизовая кислота)

Аддикотт

Амеба

Розель фон Розенхоф

Animal Cloning-First (лягушки из клеток головастиков)

Роберт Бриггс и Томас Кинг

Антитело против бешенства

Луи Пастер

Антитоксин против дифтерии

Вон Берринг

Искусственное сердце

Майкл Дайбейк

Аспирин

Комод

АТП

Ломанн К

Бактериофаг

Таурт и Де Эрель

Биокатализаторы

Бушнер

Биохимическая эволюция

Вальд

Капилляры крови

Марчелло Мальпиги

Кровообращение

Уильям Харви

Коагуляция крови – объяснение

Моравиц

Группа крови (AB)

Де Кастелло и Стурли

Группа крови (О)

Де Кастелло и Стурли

Blood Group (A, B и O)

Карл Ланд Штайнер

Измерение артериального давления

Стивен Хейлз

Радиоуглеродный анализ

Либби В. Ф.

Сотовый

Роберт Гук

Сотовый отдел

Хофмайстер

Клеточная теория

Шлейден и Шванн

Химиотерапия

Пол Эрлих

Хлороформ

Джеймс Симпсон

Хлоромицетин (антибиотик)

Держатель Берка

Хлоропласт

Шимпер

Бактерии холеры

Роберт Кох

Хроматин

Флеминг В

Хроматография

Майкл Цветт

Хромосомы (ядерные филаменты) – описание

Антон Шнайдер

Дальтонизм (дальтонизм)

Хорнерд

Составной микроскоп

Захариас Янссен

Противозачаточные таблетки

Пинкус

Кортизон

Эдвард Кальвин

Компьютерная томография (КТ)

Аллан Маклеод Кормак и Год Фрей Ньюболд Хаунсфилд

Циклоза

Амичи Г. Б.

Механизм ЭКГ (электрокардиограммы)

Эйнтховен

Электронный микроскоп

Нолл М. и Руска Э.

Эндоплазматический ретикулум

Портер К.Р., Клод и Фуллман

Эволюция человека

Лики

Классификация пяти царств

Цветок-его репродуктивные части

Уиттакер Р.Х.

Грю

Ящур – первая вирусная болезнь животных

Леффлер Ф. и Фрош А.

Классификация четырех королевств

Коупленд

Гликолиз (путь ЭМИ)

Эмбден, Мейерхоф и Парнас

Глиоксисомы

Брайденбах

Тела Гольджи

Камилло Гольджи

Зеленая революция

Норман Э. Борлоуг

Гемофилия

Джон С. Отто

Трансплантация сердца Хирургия

Кристиан Бернар

ВИЧ

Люк Монтанье

Гормоны

Бейлисс и Старлинг

Генная терапия человека

Мартин Клайв

Инсулин

Сэр Фредерик Грант Брендинг; Дж. Дж. Р. Маклеод

Нажмите здесь для:

— Полный учебный материал Общие науки

— Практика Вопросы и ответы по Физика, химия и биология.

Получите последние общие знания и текущие события со всей Индии и мира для всех конкурсных экзаменов.

खेलें हा0003

अभी खेलें

  • ГК для Государственного ЧОП
  • ГК для UPSC
  • ГК по банковскому делу
  • ГК для ССК
  • Биология

Магазин Quanta

Магазин Quanta

Мы заботимся о ваших данных, и мы хотели бы использовать файлы cookie, чтобы обеспечить вам удобство просмотра. Пожалуйста, согласитесь и ознакомьтесь с нашей политикой конфиденциальности.

Далее: Обзор 2022 года Год информатики

СЕРИЯ

2022 в обзоре

Автор: Джон Ренни

21 декабря 2022 г. биологические прозрения.

Читать позже

Myriam Wares для журнала Quanta

Введение

Наши воспоминания являются краеугольным камнем нашей личности. Их важность — большая часть того, что делает болезнь Альцгеймера и другие формы слабоумия такими жестокими и мучительными. Вот почему мы так отчаянно надеялись, что наука изобретет лекарство от болезни Альцгеймера, и почему так разочаровывает и трагично то, что полезные методы лечения появляются медленно. Поэтому большое волнение вызвало объявление в сентябре о том, что новое лекарство, леканемаб, замедлило прогрессирование заболевания в ходе клинических испытаний. Если он будет одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, леканемаб станет лишь вторым средством лечения болезни Альцгеймера, которое противодействует белку-бета-амилоиду, который, как многие считают, является причиной болезни.

Тем не менее, эффекты леканемаба настолько незначительны, что исследователи спорят о том, действительно ли препарат будет иметь практическое значение для пациентов. Тот факт, что леканемаб выделяется как яркое пятно, говорит о том, насколько мрачной была история исследований методов лечения болезни Альцгеймера. Между тем, более глубокое понимание биологии в игре подогревает интерес к ведущим альтернативным теориям того, что вызывает болезнь.

Предположение о том, как работает память, по крайней мере так же старо, как и Платон, который в одном из своих сократовских диалогов писал о «даре Памяти, матери Муз», и сравнивал ее действие с восковым штампом в душе. Мы можем быть благодарны за то, что наука значительно улучшила наше понимание памяти со времен Платона — вместо восковых штампов появились «инграммы» изменений в наших нейронах. Только за последний год исследователи добились впечатляющих успехов в изучении того, как и где в мозгу находятся различные аспекты наших воспоминаний. Что еще более удивительно, они даже обнаружили биохимические механизмы, которые отличают хорошие воспоминания от плохих.

Поскольку мы существа с мозгом, мы часто думаем о памяти с чисто неврологической точки зрения. Тем не менее работа, опубликованная в начале 2022 года исследователями из Калифорнийского технологического института, предполагает, что даже отдельные клетки в развивающихся тканях могут нести некоторые записи об истории их происхождения. Эти стволовые клетки, по-видимому, полагаются на эту сохраненную информацию, когда сталкиваются с решениями о том, как специализироваться в ответ на химические сигналы. Достижения в области биологии за прошедший год принесли много других сюрпризов, в том числе понимание того, как мозг приспосабливается к длительной нехватке пищи и как мигрирующие клетки следуют по телу. Стоит оглянуться назад на некоторые из лучших из этих работ, прежде чем откровения наступающего года дадут нам новый взгляд на самих себя.

 

Харол Бустос для журнала Quanta

Введение

Многие люди, связанные с болезнью Альцгеймера либо через исследования, либо через личные связи с пациентами, надеялись, что 2022 год станет знаменательным. Крупные клинические испытания, наконец, покажут, работают ли два новых препарата, воздействующих на предполагаемую первопричину болезни. Результаты, к сожалению, не оправдали ожиданий. Один из препаратов, леканемаб, продемонстрировал способность немного замедлять снижение когнитивных функций у некоторых пациентов, но также был связан с иногда смертельными побочными эффектами; другой, гантенерумаб, был признан полным провалом.

Неутешительные результаты завершают три десятилетия исследований, в значительной степени основанных на теории о том, что болезнь Альцгеймера вызывается бляшками амилоидных белков, которые накапливаются между клетками мозга и убивают их. Однако все больше данных свидетельствует о том, что амилоид является лишь одним из компонентов гораздо более сложного патологического процесса, который включает в себя разрушительное воспаление и сбои в том, как клетки рециркулируют свои белки. Большинство этих идей существуют столько же, сколько и амилоидная гипотеза, но только начинают привлекать внимание, которого они заслуживают.

Фактически, скопление белков вокруг клеток начинает выглядеть почти универсальным явлением в стареющих тканях, а не состоянием, характерным для амилоида и болезни Альцгеймера, согласно работе исследователей Стэнфордского университета, о которой было объявлено в препринте прошлой весной. Наблюдение может быть еще одним доказательством того, что усугубление проблем с управлением белками может быть обычным следствием старения клеток.

 

Андрей Андреев, Тай Чыонг, Скотт Фрейзер; Центр трансляционной визуализации, USC

Введение

Нейробиологи уже давно многое поняли о том, как формируются воспоминания — в принципе. Они знали, что по мере того, как мозг воспринимает, чувствует и думает, нейронная активность, вызывающая эти переживания, усиливает синаптические связи между задействованными нейронами. Эти устойчивые изменения в наших нейронных схемах становятся физическими записями наших воспоминаний, позволяя повторно вызывать электрические паттерны нашего опыта, когда они необходимы. Точные детали этого процесса, тем не менее, были загадочными. В начале этого года ситуация изменилась, когда исследователи из Университета Южной Калифорнии описали технику визуализации этих изменений, происходящих в живом мозгу, которую они использовали, наблюдая, как рыба учится ассоциировать неприятное тепло со световым сигналом. К их удивлению, в то время как этот процесс укреплял одни синапсы, он удалял другие.

Информационное содержание памяти — это только часть того, что хранится в мозгу. Воспоминания также кодируются эмоциональной «валентностью», которая классифицирует их как положительный или отрицательный опыт. Прошлым летом исследователи сообщили, что уровни одной молекулы, высвобождаемой нейронами, называемой нейротензином, по-видимому, действуют как флаги для этой маркировки.

 

Samuel Velasco/Quanta Magazine

Введение

Жизнь на Земле началась с появлением первых клеток примерно 3,8 миллиарда лет назад. Но как это ни парадоксально, до того, как появились клетки, должны были существовать наборы молекул, делающих удивительно похожие на живые вещи. За последнее десятилетие исследователи в Японии проводили эксперименты с молекулами РНК, чтобы выяснить, может ли один тип репликирующей молекулы эволюционировать в множество различных репликаторов, как предполагали исследователи происхождения жизни, это должно было произойти в природе. Японские ученые обнаружили, что такая диверсификация действительно имела место, когда различные молекулы совместно эволюционировали в конкурирующих хозяев и паразитов, доминирование которых возрастало и уменьшалось. В марте прошлого года ученые сообщили о новой разработке: различные молекулы начали работать вместе в более стабильной экосистеме. Их работа предполагает, что РНК и другие молекулы в добиотическом мире могли аналогичным образом эволюционировать, чтобы заложить основы клеточной жизни.

Самовоспроизведение часто рассматривается как важный первый шаг в любой гипотезе происхождения жизни, но это не обязательно. В этом году Ник Лейн и другие биологи-эволюционисты продолжали находить доказательства того, что до появления клеток в пористых материалах вблизи гидротермальных источников могли возникнуть системы «прото-метаболизма», включающие сложные наборы энергетических реакций.

 

Jonas Hartmann/Mayor Lab

Введение

Как одна оплодотворенная яйцеклетка превращается во взрослое человеческое тело с более чем 30 триллионами клеток более чем 200 специализированных категорий? Это квинтэссенция тайны развития. На протяжении большей части прошлого века преобладающим объяснением было то, что химические градиенты, установившиеся в различных частях развивающегося организма, направляют клетки туда, где они необходимы, и сообщают им, как дифференцироваться в составные части кожи, мышц, костей, мозга и других органов. органы.

Но теперь химикаты кажутся лишь частью ответа. Недавние исследования показывают, что, хотя клетки используют химические градиенты для управления своей навигацией, они также следуют образцам физического напряжения в тканях, которые их окружают, подобно канатоходцам, пересекающим натянутый трос. Физическое напряжение не только указывает клеткам, куда им идти. Другая работа, о которой сообщалось в мае, показала, что механические силы внутри эмбриона также помогают побудить наборы клеток стать определенными структурами, такими как перья вместо кожи.

Тем временем биологи-синтетики — исследователи, применяющие инженерный подход к изучению жизни, — добились значительного прогресса в понимании типов генетических алгоритмов, контролирующих дифференциацию клеток в ответ на химические сигналы. Команда из Калифорнийского технологического института продемонстрировала искусственную сеть генов, которая может стабильно трансформировать стволовые клетки в ряд более специализированных типов клеток. Они не определили, что такое естественная система генетического контроля в клетках, но успех их модели доказывает, что какой бы ни была реальная система, она, вероятно, не должна быть намного сложнее.

 

Мэтт Кертис для журнала Quanta

Введение

Мозг — самый энергоемкий орган в теле, поэтому, возможно, неудивительно, что эволюция разработала экстренную стратегию, чтобы помочь мозгу справиться с длительными периодами дефицита пищи. Исследователи из Эдинбургского университета обнаружили, что когда мышам приходится неделями выживать на коротких порциях, их мозг начинает работать в эквивалентном режиме «малой мощности».

В этом состоянии нейроны зрительной коры потребляют почти на 30% меньше энергии в своих синапсах. С инженерной точки зрения это отличное решение для увеличения энергетических ресурсов мозга, но есть одна загвоздка. По сути, режим с низким энергопотреблением снижает разрешение зрения животного, снижая точность обработки сигналов зрительной системой.

Инженерный взгляд на мозг также недавно улучшил наше понимание другой сенсорной системы: нашего обоняния. Исследователи пытались улучшить способность компьютеризированных «искусственных носов» распознавать запахи. Одни только химические структуры имеют большое значение для определения запахов, которые мы связываем с различными молекулами. Но новая работа предполагает, что метаболические процессы, которые создают молекулы в природе, также отражают наше обоняние молекул. Нейронные сети, которые включали метаболическую информацию в свой анализ, значительно приблизились к классификации запахов так, как это делают люди.

 

Лаборатория Пашки, Стэнфордский университет

Введение

Нейробиологам по-прежнему чрезвычайно сложно изучать живой человеческий мозг: череп мешает обзору, а этические соображения исключают проведение многих потенциально информативных экспериментов. Вот почему исследователи начали выращивать в лаборатории изолированную мозговую ткань и формировать из нее «органоиды», физические и электрические сходные с настоящим мозгом.