Мы с детства знаем, что лягушки видят только меняющуюся картинку. Это либо еда, либо опасность, либо весь окружающий мир, когда она сама движется. Представить просто. Но нифига подобного. Например, исследодвания показывают, что "картинка" мира, после прыжка лягухи, хранится в можгу ещё некоторое время. В зависимости от вида эта картинка "блекнет" через 1-2 минуты.

Почти 95% инфы от глаз идёт сразу в рефлекторный отдел мозга, т.е. лягуха даже не думает о том, что она видит - почти всё на уровне рефлексов. Это частенько приводит к смешным казусам.

Так же имеет значение расположение глаз лягух. Они, как и большинства земноводных выпячиваются над черепом. Это даёт лягухам очень широкий угол обзора и позволяет прятаться в пруду, вытаскивая наружу только носопырку и глаза.

У лягушек есть третий глаз. Да, он сильно кастрирован эволюцией, но всё-таки фунциклирует как датчик освещённости и регулирует биоритмы лягушек. 

Ну а теперь напоследок. Да, у лягушек есть цветовое зрение. Хоть сетчатка их глаза имеет только один вид палочек, но они уникальны. Каким-то образом они не конкретную длинну волны, а целый спект от зелёного до синего цветов. Причём наибольшая чувствительность сдвинута в сторону синего.

Более того - у них удивительная чувствительность:
«Удивительно, что эти животные на самом деле могут видеть цвета в экстремальной темноте, вплоть до абсолютного порога чувствительности зрительной системы. Это неожиданный результат», — говорит профессор биологии Альмут Келбер (Almut Kelber).

Это показали эксперименты учёных Лундского университета.

А какие ещё фишки зрения лягух Вы знаете? Пишите в комментах или отдельным постом (в зависимости от объёма)

Экономическая эволюция часто сравнивается с биологической, так как обе системы подчиняются принципам отбора, адаптации и взаимодействия компонентов. В биологии эволюция видов направлена на выживание наиболее приспособленных, тогда как в экономике компании и технологии конкурируют за ресурсы, рынки и внимание потребителей, а эволюция экономических систем влияет на социально-экономические формации. Основные механизмы включают процесс естественного отбора, где менее успешные виды, общественные классы или фирмы вытесняются более эффективными, а также мутации, которые аналогичны инновациям в экономике. Адаптация в обоих случаях формируется под влиянием изменяющихся условий среды, будь то климатические изменения или рыночные трансформации.

Биологические системы стремятся к равновесию, обеспечивая устойчивость популяции, тогда как экономики пытаются достичь баланса между спросом и предложением, стабильностью и ростом. Например, экосистемы, как и мировая экономика, обладают свойствами самоорганизации, где сложные сети взаимодействий между элементами порождают устойчивые макроструктуры. Это может быть проиллюстрировано параллелью между пищевыми цепями, регулирующими потоки энергии в природе, и глобальными цепочками поставок, координирующими движение товаров и капитала.

Эволюционные процессы в биологии реализуют принцип максимальной энтропии, стремясь к состоянию, где энергия распределена наиболее равномерно. В экономике это можно рассматривать как тенденцию к росту эффективности и минимизации затрат, что приводит к более рациональному распределению ресурсов. Теория игр и математическое моделирование подтверждают, что стратегии в сложных системах, включая биологические и экономические, направлены на достижение равновесия Нэша, когда никакой элемент системы не может улучшить своё положение, не ухудшив его для других.

Сравнение этих подходов позволяет глубже понять общие законы развития сложных систем.

Изучение этих аналогий помогает разработке устойчивых экономических моделей, используя принципы, проверенные в биологических системах.

--

Предыдущий пост: Фазы эволюции экономических систем на примере трансформации феодализма в капитализм

Продолжение: Механизмы отбора и конкуренции в экономических системах

Этот пост входит в Часть 10. Общие законы экономической эволюции

Попытка выявить универсальные законы, управляющие развитием и вымиранием экономических систем. Роль самоорганизации и эмерджентных свойств.

Серия Происхождение экономических систем путём естественного отбора

Кто интересуется развитием общественно-экономических формаций, подписывайтесь!

Извините, но более кликбейтного заголовка я не придумал.

Австралийское управление по пестицидам и ветеринарным препаратам одобрило первую вакцину, которая защищает коал от хламидиоза — бактериальной инфекции, ответственной за быстрое сокращение численности этих сумчатых. Препарат был разработан биологами из Университета Саншайн-Кост. Как сообщает ABC News, единственной дозы вакцины достаточно, чтобы существенно повысить иммунный ответ коал на хламидий, а ее применение в диких популяциях снижает смертность от хламидиоза минимум на 65 процентов.

Численность коал (Phascolarctos cinereus) быстро сокращается. Одна из причин плачевного положения этих сумчатых заключается в том, что они сильно страдают от хламидиоза, возбудитель которого — бактерия Chlamydia pecorum — перешел к ним от завезенных европейцами коров и овец. Это заболевание передается среди коал от матери потомству, а также половым путем. Инфекция поражает глаза, легкие и мочевыводящие пути и приводит к слепоте, бесплодию и смерти. Предполагается, что в среднем хламидиозом заражены около 50 процентов коал, а в некоторых регионах эта цифра достигает 70-80 процентов.

До недавнего времени единственным способом бороться с хламидиозом коал были антибиотики. Однако их использование может нарушить пищеварение и даже привести к летальному исходу. Кроме того, применять антибиотики в диких популяциях слишком дорого и трудозатратно. Поэтому около десяти лет назад биологи из Университета Саншайн-Кост начали разработку вакцины от хламидиоза для коал, основанной на главном белке наружной мембраны C. pecorum. После того как препарат был создан, исследователи подтвердили его безопасность и эффективность в ходе трех фаз клинических испытаний. Кроме того, они провели масштабный эксперимент по его использованию в дикой природе. Все эти исследования показали, что одной дозы вакцины достаточно, чтобы выработать у коал иммунный ответ к хламидиям и снизить риск заражения им (а у уже зараженных особей — остановить развитие симптомов или даже обратить их вспять). При этом применение препарата в диких популяциях позволяет снизить смертность от хламидиоза минимум на 65 процентов.

По словам специалистов по охране природы, появление вакцины от хламидиоза может существенно повысить шансы коал на выживание. Первая партия препарата, состоящая из примерно 500 доз, будет выпущена в начале 2026 года (если правительство поддержит проект финансово, объемы производства увеличатся). Она предназначена для наиболее пострадавших популяций коал в Квинсленде и Новом Южном Уэльсе. В первую очередь прививать будут особей, попавших в больницы для лечения диких животных из-за болезней или травм. Однако, возможно, в будущем инициативу расширят и на полностью диких особей.

Следует отметить, что параллельно с командой из Университета Саншайн-Кост свою вакцину от хламидиоза для коал разрабатывают биологи из Квинслендского технологического университета. Созданный ими препарат требует двукратного введения. Он пока не успел получить одобрения от регулятора.

Источник

В туманности NGC 6357, известную своим активным звездо-образованием телескоп Джеймс Уэбб возле молодой звезды XUE 10 ("Гусары! Молчать!!!") обнаружил протопланетный диск, который выбивается из общепринятой модели образования планет. Расположена эта звезда всего в 8 000 св. лет, что позволяет современным телескопах достаточно детально их исследовать.

Фишка в том, что в протопланетном диске этой звезды в спектре очень мало воды и слишком много углекислого газа.

Предыдущие модели предполагали, что по мере эволюции этих дисков частицы каменистого материала, богатого водяным льдом, перемещаются с внешних и более холодных краев планетообразующего диска в более тёплый центр. И мере того, как такие частицы приближаются к молодым звёздам, температура на их поверхности повышается, что приводит к сублимации льда, спектр которой можно зафиксировать..

Сейчас ломают голову над объяснением этого и придумали две новых модели.

По одной из них насыщенный водой материал не может приблизиться к звезде из-за сильного ульрафиолетового излучения самой звезды или её более мощных соседей.

Другая причина может быть связана с частицами пыли в этом регионе. Возможно, пыль не покрыта большим количеством воды, а насыщена углекислым газом «из-за особых локальных условий окружающей среды вокруг молодой звезды» - что это значит не уточняют (вот гады).

Источник

Ну это зависит от погоды. Если ночь будет ясной, то можно будет наблюдать полное Лунное затмение:

Больше всего повезло нам - в России можно будет наблюдать именно полное лунное затмение. 

В самых западных районах Луна будет восходить из-за горизонта уже затмившейся земной тенью. В восточных районах, наоборот, Луна будет заходить за горизонт еще находясь в земной тени.

Ну и для облегчения настройки будильника, что бы посмотреть на "Кровавую Луну" вот списочек по часовым поясам:

• Калининград (GMT+2) — полная фаза 19:30–20:52.
• Санкт-Петербург (GMT+3) — полная фаза 20:30–21:52.
• Москва (GMT+3) — полная фаза 20:30–21:52.
• Нижний Новгород (GMT+3) — полная фаза 20:30–21:52.
• Казань (GMT+3) — полная фаза 20:30–21:52.
• Ростов-на-Дону (GMT+3) — полная фаза 20:30–21:52
• Волгоград (GMT+3) — полная фаза 20:30–21:52.
• Сочи (GMT+3) — полная фаза 20:30–21:52.
• Самара (GMT+4) — полная фаза 21:30–22:52.
• Уфа (GMT+5) — полная фаза 22:30–23:52.
• Екатеринбург (GMT+5) — полная фаза 22:30–23:52.
• Челябинск (GMT+5) — полная фаза 22:30–23:52.
• Пермь (GMT+5) — полная фаза 22:30–23:52.
• Омск (GMT+6) — полная фаза 23:30–00:52.
• Новосибирск (GMT+7) — полная фаза 00:30–01:52.
• Красноярск (GMT+7) — полная фаза 00:30–01:52.
• Иркутск (GMT+8) — полная фаза 01:30–02:52.
• Якутск (GMT+9) — полная фаза 02:30–03:52.
• Хабаровск (GMT+10) — полная фаза 03:30–04:52.
• Владивосток (GMT+10) — полная фаза 03:30–04:52.
• Магадан (GMT+11) — полная фаза 04:30–05:52.
• Петропавловск-Камчатский (GMT+12) — полная фаза 05:30–06:52.

Жаль, но мне походу не придётся повыть на "охотничью луну", ну хоть кто-то из Вомбатян полюбуется ею, а может и пофоткает в телескоп:

Исследователи создали биогибридных микророботов, покрыв сперматозоиды магнитными наночастицами. Таких «киборгов» направляли с помощью магнитных полей и впервые рентгеном отслеживали их положение внутри модели человеческого тела. Это открывает новые перспективы для лечения бесплодия и целевой доставки лекарств.

Сперматозоиды обладают уникальными природными способностями. Это эффективные и быстрые пловцы, приспособленные для навигации в сложной среде женской репродуктивной системы. Благодаря таким качествам они стали перспективными кандидатами для создания медицинских микророботов, способных доставлять лекарства или выполнять другие задачи внутри организма.

Основная проблема, которая мешала их использованию, — невидимость. Сперматозоиды слишком малы, имеют низкую плотность и почти прозрачны для рентгеновских лучей. Поэтому отследить их движение внутри тела с помощью стандартных неинвазивных методов было невозможно. Существующие оптические подходы либо требовали хирургического вмешательства, либо были ограничены малой глубиной проникновения, что не подходит для изучения процессов в человеческом организме.

Команда ученых из Нидерландов и Канады нашла решение этой проблемы. Результаты опубликованы в журнале npj Robotics. Исследователи использовали неживые бычьи сперматозоиды, которые послужили биологической основой для микророботов
.Сначала клетки сгруппировали в кластеры, затем покрыли их наночастицами оксида железа. Этот процесс основан на электростатическом самособирании — частицы сами притягиваются к поверхности сперматозоидов. Наночастицы выполняют сразу две функции: делают кластеры восприимчивыми к внешним магнитным полям и достаточно плотными для поглощения рентгеновского излучения. Готовых микророботов поместили в заполненную жидкостью анатомическую модель женской репродуктивной системы, напечатанную на 3D-принтере.

Для управления роботами задействовали роботизированный манипулятор с постоянным магнитом. Он создавал вращающееся магнитное поле, которое заставляло кластеры катиться вдоль внутренних поверхностей модели. Так впервые удалось одновременно управлять движением биороботов и отслеживать их перемещение в реальном времени с помощью рентгеновской флюороскопии.
Во время испытаний микророботы продемонстрировали высокую управляемость. Их успешно провели по всей модели: от шейки матки через ее полость до правой или левой маточной трубы. Весь путь занимал менее 50 секунд. Скорость движения кластеров зависела от частоты вращения магнитного поля. При увеличении частоты от двух до 10 герц средняя скорость роботов возрастала до 8-12 миллиметров в секунду. Дальнейшее увеличение частоты приводило к тому, что кластеры начинали распадаться на более мелкие части.

Исследователи протестировали три разные концентрации магнитных наночастиц: один, два и три миллиграмма на миллилитр. Все они оказались достаточными как для надежного управления, так и для четкой визуализации с помощью рентгена. Также проверили биосовместимость роботов. Кластеры в течение 72 часов контактировали с культурой клеток эндометрия человека. Тесты показали, что они не вызывают значительной токсичности — жизнеспособность клеток сохранялась на уровне от 74% до 88%.

Эта работа показала принципиальную возможность создания управляемых и видимых внутри тела биороботов на основе сперматозоидов. В будущем такая технология может привести к разработке новых методов целевой доставки лекарств для лечения заболеваний матки или маточных труб, например эндометриоза, миомы или рака.
Тем не менее технология находится на самом раннем этапе развития, до ее клинического применения еще далеко. Эксперименты проводили в жесткой пластиковой модели, которая лишь имитировала анатомию, но не воспроизводила сложную среду живого организма с его мягкими тканями, потоками жидкости и иммунной системой.
Распад кластеров на части при движении остается серьезной проблемой. Таким образом, рассуждения о лечении реальных заболеваний с помощью таких роботов пока остаются умозрительными

Источник

Что может быть менее изученное, чем космическое пространство и наша Солнечная система. Верно - глубины нашего, родного мирового океана.

Недавнее открытие китайских учёных в западной части Тихого океана — это не просто очередная точка на карте. Это находка целого «водородного завода» — гигантской гидротермальной системы Куньлунь, которая заставляет нас по-новому взглянуть на геологию, биологию и, возможно, даже на наше собственное происхождение.

Представьте себе пейзаж на глубине нескольких километров: вместо ровного илистого дна — скопление из двадцати огромных кратеров, некоторые шириной в километр. Они похожи на гигантские трубы или колодцы, уходящие в земную кору. Это и есть гидротермальное поле Куньлунь. И самое удивительное в нём — его расположение.

Долгое время считалось, что подобные геологические «горячие точки» возникают в основном вдоль срединно-океанических хребтов — там, где тектонические плиты расходятся, обнажая мантию. Но Куньлунь находится в 80 километрах от ближайшего желоба, на относительно стабильной Каролинской плите. Это всё равно что найти действующий вулкан посреди спокойной равнины. Находка сразу же поставила перед учёными вопрос: какие мощные процессы скрываются под дном в этом, казалось бы, тихом уголке океана?

Источник невероятной энергии Куньлуня — процесс с поэтичным названием  серпентинизация. Если говорить просто, это химическая реакция между водой и определёнными типами горных пород, богатых железом и магнием (например, перидотитами). Когда морская вода просачивается глубоко в трещины земной коры и встречается с этими породами при высокой температуре и давлении, происходит настоящее чудо.

Вода буквально разрывает химические связи в минералах. В результате образуются новые минералы — серпентины (отсюда и название), а побочным продуктом этой реакции становится огромное количество чистого водорода (H₂).

Что интересно, на самом дне, где из трещин сочатся флюиды, вода относительно прохладная — всего около 40°C. Но геохимический анализ показал, что глубоко под дном, в «реакторе» этой системы, температура достигает куда более высоких значений. Именно там, в недрах, и кипит основная работа.

И масштабы этой работы поражают. По предварительным оценкам, поле Куньлунь в одиночку выбрасывает в океан такое количество водорода, которое составляет не менее 5% от всего естественного (абиотического) водорода, производимого на дне мирового океана. Один-единственный комплекс ответственен за двадцатую часть всей планетарной подводной эмиссии!

Но зачем природе нужен весь этот водород? Оказывается, для него есть потребители. Вокруг выходов тёплых, богатых водородом вод исследователи обнаружили настоящий оазис жизни: креветки, причудливые галатеи (похожие на маленьких омаров), анемоны и целые колонии трубчатых червей.

Все эти существа — часть экосистемы, построенной на хемосинтезе. В отличие от фотосинтеза, где энергия берётся из солнечного света, здесь источником энергии служат химические реакции. Местные бактерии научились «поедать» водород, окисляя его и получая энергию для жизни. А уже этими бактериями питаются более крупные организмы, формируя пищевую цепочку, которая полностью независима от того, что происходит на поверхности.

Это настоящая модель альтернативной биосферы, и она даёт нам ключ к разгадке одной из величайших тайн.

Атмосфера на ранней Земле, миллиарды лет назад, была совсем другой: без кислорода, но, как предполагают учёные, с избытком водорода и метана. Океаны были щелочными и насыщенными химическими соединениями, поднимающимися из недр. Условия в системе Куньлунь — щелочные, богатые водородом и свободные от солнечного света — поразительно напоминают ту самую «колыбель жизни».

Поэтому Куньлунь — это не просто геологический феномен. Это природная лаборатория, позволяющая в реальном времени изучать среду, в которой могла зародиться первая, самая примитивная жизнь. Возможно, именно в таких вот подводных «реакторах» неживая материя впервые сделала шаг к тому, чтобы стать живой.

Но есть и более практический аспект. Водород сегодня считается одним из самых перспективных видов чистого топлива. И хотя идея добычи водорода с океанского дна пока звучит как научная фантастика, открытие таких мощных естественных источников заставляет задуматься. Кто знает, возможно, в будущем человечество научится использовать энергию, рождённую в глубинах собственной планеты.

Копипаста частично спёрта с "хобота".

Все сразу вспомнят про приливной захват Луны Землёй и вспомнят про Меркурий - но не тут то было. Меркурий имеет смену дня и ночи, длинную но всё-таки имеет - 176 земных суток. Но есть ли планеты с вечными днями и ночью?

Есть. Опираясь на наблюдения Спитцера нашли в примерно 50 св. лет от нас планету, Название дали интересное: "Куа’куа", но вполне лаконичное научное LHS 3844b. 

Фишка в том, что для так называемого "гравитационного захвата" нужно что бы тело крутилось вокруг гравитации почти по кругу. Эксцентрисите́т должен составля не более 0.01, т.е наибольшое отклонение радиусов эллипса не должно превышать 1% от радиуса соответствующей окружности. Конечно енто дело ещё зависит нелинейно от масс тел, но всё одно это очень мало. Потому таких тел мало, особенно планет (со спутниками, как Луна проще - можно придумать некую Тею и сформированную из обломков Земли и Теи Луну). А всё потому что так близко даже к красному карлику сформировать протопланетный диск очень сложно. Значит гравитационный захват более дальной планеты, но сформировать почти круговую орбиту при гравитационном захвате крайне сложно (вероятность очень мала, что тело так удачно будет захвачено), но всё-же ненулевая...

И так, красный карлик каким-то образом захватил или содал рядом с собой планету на 30% тяжелее нашей Земли, ухватил её в гравизахват. Дневную сторону нагревает до 770 ℃, а ночную пока не сумели измерить. Атмосферу планеты наверняка сдул красный карлик LHS 3844, ну и "ночная" сторона если и сохранила остатки атмосферы, то мизерные.

Ну как Вомбатяне - хотите по утрам ещё поспать? А вечно быть во тьме?

Что такое масса и что такое вес.

Офигительный вопрос на который большинство ответит: "Одно и тоже". А вот нифига. Масса = это просто число, оно определяет как много вещества находится в данном теле. Именно Масса определяет количество энергии, которое надо затратить на разгон одного киллограмма до скорости в 1 м/с. Второй закон Ньютона все помним? А что такое инерция?

Вот так масса и определяется.

А что такое вес? Вот стала моя тушка на весы и они показали 98кг веса.

А вот тут дъявол кроется в деталях. 

Масса -  та же моя тушка, это мера инертности, но не вес. Для силы, которая толкает массу до лампочки куда и как её двигать, т.е. величина постоянная и скалярная - не имеет направления.

А что же вес? А тут засада. Мы живём на Земле, у нас есть её притяжение (неравномерное по разным точкам планеты) и енто притяжение тянетмою тушку (в 100кг массы) вниз на весы, которые показывают 98.89 кг - потому как притяжение не равно единице (ну так сложилась система единиц у человеокв).

Есть такие Питерские весы (контору писать не буду (реклама же будет), но их стиль узнаваем во многих магазинах)

Так вот такими весами мы и торговали (обслуживали и ремонтили, пока контора жива была). Сразу после закупа эти весы шли на калибровку и гос-поверку. А всё потому, что в Питере сила притяжения ниже чем у нас - врали.

Ну раз есть сила, значит и есть направление приложения ентой силы. А чувствительному элементу на енто всё похер - он выдаёт величину, равную его "прогибу". Чем сильнее его нагибаешь - тем сильнее он возмущается. 

Таким образом выходит, что вес величина уже не скалярная, как масса, а векторная - имеет направление. И зависит не только от массы тела, но и приложенной силы (для весов - сила притяжения в геоиде). Т.е. вес - это уже векторная сила. Т.е. 2й закон Ньютона - сила*массу. Земля тащит нас с ускорением 9.8, мы имеем массу 1кг, на весы и пятки ощущаем усилие в 1*9.8 = 9.8 ньютонов.

Очень похожие и схожие понятия, а вот разница дикая по смыслу.

В прошлом посту я показал, что на самом деле, в природе, нет никакой связи между периметром и площадью фигуры. В качестве примера была снежинка Коха. Вроде пример надуманный - и всё это просто игры математиков. А вот нифига. В природе эти фракталы встречаются почти везде.

Глядя на фотку выше математик Майкл Брансли решил описать его математически (делать ему больше нечего что ли?) и, у него получилось(более-менее точно):

Та же береговая линия острова. Чем точнее будем вычислять периметр острова тем тоскливее нам будет (периметр таких фракталов обычно стремится к бесконечности).

Но у фракталов есть ещё одна характеристика - размерность.

Например у математической (а не ручкой поставленной) точки размерность равна нулю, у линии - единице, у плоскости двойке, у куба - тройке, а вот у сферы снова двойке (это Вам для разминки мозгов), в то время как у шара - привычная тройка.
Т.е. на линии мы можем взять точку отсчёта и обозначить положение на линии одной координатой, на плоскости уже двумя, у куба - три(ширина, высота и длина) и т.д.

А что же с размерностью у фракталов?

Думали-думали и придумали. Решилм использовать фрактальную размерность. Её начали использовать для определения сложных объектов (не обязательно бесконечных фракталов). Фообще слово фрактал (fractured) в математике означает "дробное". Определили енту величину как меру сложности подобных структур. Как оценить енту меру-то? Ведь математикам нужно конкретное число, а не то что один сказал - "просто", второй "сложно", третий "пойдёт"... Решили, что на определённом массштабе определяется количество отдельных элементов и как это число меняется при уменьшении массштаба.

Математически выглядит так:

• D — фрактальная размерность, показатель сложности и структуры объекта;
• log(N) — логарифм числа элементов, необходимых для покрытия фрактала. По мере уменьшения масштаба размер элементов уменьшается, а их количество увеличивается;
• log(S) — логарифм обратного масштаба (размера элементов). Чем меньше элемент, тем больше их требуется для покрытия всей структуры.

А формула простое соотношение D=log(N) / log(S).

Для той же снежинки Коха

Снежинка строится на отрезке, который делится на три равные части, затем на средней части создается «пик» в форме равностороннего треугольника без основания. В результате каждый исходный отрезок заменяется на 4 меньших, и так далее.
Получаем, что S = 3, N = 4, а размерность log(4) / log(3) ≈1.261859507...

Вот такие чудеса, вомбатяне, оказывается имеются и дробные размерности, причём в самой природе.

Да никак. И вот почему. 

Вроде с периметром прямоугольника всё просто - перемножили стороны - получили площадь. Ладно, берём круг - снова перемножили - и получили однозначное отношение периметра  к площади.

Всё енто хорошо, пока в дело не вступает фрактальная геометрия. Там появляются дробные размерности. Вроде чего проще: точка - нулевая размерность, линия - одна размерность, плоскость - две размерности.

И вот, в достаточно древние времена, один шведский математик по фамилии Кох, (не путать с немцем - Кохом, который научился культивировать сибирскую язву.) в 1904м году решился поиграть в рекурсию с линейкой и угольником.

Однако он оказался достаточно вумный и описал свои фигурки математически.

Фишка в том, что периметр данной фигуры, строящейся рекурсивно, замкнутой (к сожалению не дифференцируемой, т.к. состоит исключительно из вершин пиков, т.е. функция не гладкая => не имеет производных) бесконечен.

А вот площадь кривой Коха конечна.

Вот я Вам мозги в тяпницу запудрил - наслаждайтесь наглядной и красивой геометрией:

Везёт же фантастам. Они могут спокойно придумывать всё что угодно лишь частично опираясь на научные данные. То же самое и в компьютерных играх

Но прежде чем озадачится возможностью кремниевой жизни - стоит разобраться с самим понятием жизнь. Не буду философствовать, а посмотрю на енто с точки зрения биохимии. 

Во первых жизнь должна самовоспроизводиться. Т.е. некая хрень должна уметь размножаться при подходящих условиях и ингредиентах. Явление это называется автокатализом - некая молекула является катализатором для синтеза самой себя. Например ДНК самовоспроизводится благодаря сложнейшей структуре под названием клетка. Вирусы - много копий было сломано в спорах жизнь это или нет - по критерию самовоспроизводства - да, жизнь. Сам по себе вирус ни на что не способен, но стоит ему попасть внутрь клетки - тут же начинается паразитический образ жизни, вирус, пользуясь ресурсами клетки начинает своё воспроизводство.

Во вторых - структура таких молекул должна быть очень сложной, что бы при самокопировании происходили случайные ошибки. Да-да, те самые мутации, которые позволяют развиваться в более выносливые и сложные системы. Без мутаций появление клетки было бы невозможно.

В третьих должны существовать достаточно сложные кирпичики из которых можно было бы природе склепать структуру, удовлетворяющую первым двум требованиям. В космическом пространстве обнаружено достаточно много различных "кирпичиков" для углеродной жизни, начиная от оснований кислот и заканчивая целыми аминокислотами (глицин там обнаружили).

А что там с нашим Silicium`ом и почему фантасты обратили на него внимание? Всё дело в том, что он находится в той же группе, что и углерод, обладает схожими химическими свойствами. Схожими, но не совсем, и это является проблемой.

Силаны - аналоги углеводородов, но т.к. ядро тяжелее, внешние электроны находятся на более высоких орбитах то химические связи у них намного слабее чем у углеводородов, как между атомами кремния, так и между атомами кремний-водород. Это одна из засад. Дело в том, что благодаря эволюции звёзд кислорода получается в космосе больше чем кремния, и соответственно практически весь кремний связан кислородом. А это те самые силикаты, которые имеют большую температуру плавления. При обычных (схожих с земными условиями, даже с условиями Венеры) силикаты инертны и тверды как камень. Получить что либо вроде силикатного клея в природных условиях непросто - нужны сильные щёлочи, которые сложно найти в свободном виде и достаточно высокие температуры, при которых тут же найдётся множество желающих (то же железо) прореагировать с этими щелочами. И так, в обычных условиях образование сложных органических молекул на базе кремния практически невозможно.

Теперь займёмся экзотикой. Для проведения хим. реакций нужен растворитель, что бы прошла диссоциация коплексной молекулы на ионы и катионы. Вспоминаем, что основа нашей жизни - вода, в которой как раз и происходит эта самая магия диссоциации. Но для кремния вода как мёртвому припарка, надо что-то посильнее и погорячее. Ладно, в космосе множество планет, где сам кремний и его оксиды могут находиться в жидком состоянии, но при таких температурах (кремний плавится примерно при 1400 °C) вода разлагается на водород и кислород, сероводород редок как и кислоты на основе серы. Галогенов так же мало в природе. Так что же может создать условия для протекания сложных хим. реакций на основе кремния? А ничего. Могут конечно образоваться достаточно сложные кремнийорганические молекулы, но они нестабильны, будут очень редки и "кремнийорганического супа" не получится.
Можно опуститься на уровень жидкого ядра газовых гигантов - там и водород, и метан есть, но для протекания реакций нужен сильный окислитель... Ага, окислитель и водородная среда - до кремния дело опять же не дойдёт.

Таким образом получается, что не видать нам кремнийорганической жизни даже на уровне клеток.

Сегодня в 20:13 по московскому времени со стартового комплекса 31-й площадки космодрома Байконур специалисты предприятий Госкорпорации «Роскосмос» выполнили пуск ракеты-носителя «Союз-2.1б» с космическим аппаратом «Бион-М» № 2.

На борту аппарата 75 мышей, мухи Дрозофилы, самые различные растения, мхи, семена и даже растения, выращенные и из семян, которые уже летали в космос.

Орбиту сделали полярной (аппарат будет пролетать над полюсами земли). По оценкам специалистов, уровень космической радиации над полюсами Земли на 30% превышает этот показатель на орбите, по которой летает Международная космическая станция.

«Бион-М» № 2 - продолжение исследований, направленных на изучение воздействия радиации, невесомости и пр. факторов на живые организмы. «Бион-М» последний раз летал в 2013м году, а сама программа таких исследований длится больше 50 лет.

Источник

Ученые обнаружили тревожную связь между климатическими явлениями и домашним насилием. В исследовании 42 стран с низким и средним доходом засуха любой продолжительности повышала риск семейного насилия против женщин, причем наиболее сильная связь наблюдалась при годичной засухе. Учитывая рост экстремальных климатических явлений, потребность в программах предотвращения домашнего насилия становится крайне острой.

Исследователи проанализировали данные о домашнем насилии против женщин за 2003-2020 годы из Демографических и медицинских обследований. Засуху измеряли с помощью стандартизированного индекса осадков и эвапотранспирации в масштабе от 1 до 12 месяцев с разрешением около 9 километров. Экстремально жаркими считались дни со средней температурой выше 90-го, 92,5-го, 95-го или 97,5-го процентиля местного распределения температур за тот же период.

Процентиль — это статистический показатель, который показывает, какой процент всех значений в выборке находится ниже определенной точки.

В данном исследовании ученые использовали процентили для определения экстремально жаркой погоды:

90-й процентиль означает, что данная температура выше, чем 90% всех зафиксированных температур в этом регионе за исследуемый период. Иными словами, только 10% дней были жарче этого показателя.

95-й процентиль — температура выше, чем 95% всех исторических значений. Только 5% дней были жарче.

97,5-й процентиль — температура выше, чем 97,5% исторических данных. Лишь 2,5% дней были жарче.

Общая распространенность насилия составила 28,3%, эмоционального — 18,3%, физического — 19,4%, сексуального — 7,4%. При разделении засухи по степени тяжести самая сильная связь с насилием обнаружилась при умеренной засухе в годичном масштабе и при сильной засухе в трехмесячном масштабе. При анализе по типам насилия наиболее сильная связь выявилась с эмоциональным насилием в месячном масштабе и с физическим насилием в годичном масштабе.

По сравнению с обычными месяцами, в засушливые месяцы связь с экстремальной жарой была значительно сильнее, когда жару определяли как превышение 90-го, 92,5-го или 95-го процентиля распределения температур, что указывает на то, что засуха и жара действуют совместно, усиливая воздействие друг друга на семейные отношения.

Механизм воздействия климатических явлений на домашнее насилие сложен. Продовольственная нестабильность из-за скудных урожаев или потери скота во время экстремальных погодных явлений вызывает чувство незащищенности, тревоги и стресса у мужчин, которые больше не могут обеспечивать семью. Когда засухи, обезлесение и наводнения уничтожают близлежащие источники воды и топлива, женщины и дети вынуждены идти дальше за этими необходимыми ресурсами, что увеличивает их риск подвергнуться сексуальному и физическому насилию.

Вероятность сообщения о насилии была на 25% выше в регионах с экстремальными погодными явлениями в Уганде, на 38% выше в Зимбабве и на 91% выше в Мозамбике. Экстремальные погодные условия также ставят женщин и девочек в более уязвимое положение и часто приводят к росту насилия против женщин и девочек, включая семейное насилие.

Результаты исследования подчеркивают необходимость включения климатических факторов в программы предотвращения домашнего насилия. Воздействие изменения климата имеет гендерную окраску — женщины и девочки непропорционально сильно страдают от утраты биоразнообразия, загрязнения и стихийных бедствий. Гендерное неравенство, унаследованное от исторических социально-экономических процессов развития и укоренившихся социальных норм, является главным фактором, усугубляющим уязвимость к последствиям изменения климата.

Новость взята с агрегатора EurekaAlert: https://www.eurekalert.org/news-releases/1095109

Журнал: JAMA Network Open

DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2025.27818

Дата публикации: 20 августа 2025

Исследование университета Шарите, опубликованное в журнале Nature, раскрывает основные процессы в мозге мух

20 августа 2025

Мухи тоже нуждаются во сне. Но им нужно сохранять способность реагировать на опасности, не отключаясь полностью от внешнего мира. Исследователи из Шарите — Медицинского университета Берлина раскрыли механизм работы мозга в таком состоянии. Как они описывают в журнале Nature, мозг мух ритмично фильтрует зрительную информацию во время сна — поэтому сильные зрительные стимулы по-прежнему могут разбудить животное.

Периоды отдыха и сна жизненно важны — вероятно, для всех животных. "Сон нужен для физического восстановления, а у людей и многих животных он также играет основную роль в формировании памяти", — объясняет профессор Дэвид Освальд, ученый из Института нейрофизиологии Шарите и руководитель недавно опубликованного исследования. Ранее было непонятно, как организм может снижать чувствительность к внешним сигналам для восстановления, но при этом сохранять готовность к реагированию на угрозы.

Команда под руководством Дэвида Освальда исследовала этот вопрос, используя модельный организм — дрозофилу. Благодаря своим небольшим мозгам двухмиллиметровые насекомые, широко известные как плодовые мушки, очень хорошо подходят для изучения нервных процессов. "Мы обнаружили, что мозг мух тонко настраивает возбуждающие и тормозные сети во время сна", — говорит Дэвид Освальд. "Получается фильтр, который эффективно подавляет зрительные стимулы, при этом особенно сильные стимулы могут пройти через него. Состояние можно сравнить с приоткрытым окном: сквозняк, то есть передача стимулов, прерывается, но сильный порыв ветра может толкнуть окно и открыть его, и точно так же сильный стимул может разбудить животное".

Согласно исследованию, мухи устают вечером после долгого периода бодрствования и в соответствии с ритмом внутренних часов: в двух разных мозговых сетях появляются медленные, синхронные электрические волны — так называемые медленные волны, — которые соединяют зрительные стимулы с областями мозга, нужными для навигации — одна активирует, а другая тормозит реакцию на зрительные стимулы. "Если обе сети активны одновременно, тормозная сеть побеждает, и обработка стимулов блокируется", — объясняет доктор Давиде Ракульга, первый автор исследования из Института нейрофизиологии Шарите. "Так муха мягко отключается от окружающей среды и может заснуть".

Однако чтобы проснуться, нужно пробить этот фильтр сна. "Мы полагаем, что это обеспечивается ритмическими колебаниями электрических волн", — заявляет Давиде Ракульга. Медленные волны возникают из-за того, что электрическое напряжение нервных клеток колеблется вверх и вниз раз в секунду. "Возможно, что когда напряжение высокое, есть короткий период времени, в течение которого информация может пройти через фильтр сна", — добавляет доктор Ракель Суарес-Гримальт, также первый автор исследования. Она проводила работу в Институте нейрофизиологии Шарите и теперь работает в Свободном университете Берлина. "В течение этого периода сильные зрительные стимулы могли преодолеть слабое доминирование тормозной мозговой сети, в некотором смысле открывая окно, чтобы муха отреагировала".

Согласно исследователям, медленные волны создают окна, через которые интенсивные стимулы могли разбудить спящую муху. Сон у людей также отличается медленными волнами. Возможно ли, что наш мозг балансирует периоды отдыха и внимания по тому же принципу? "У людей мы знаем о структуре мозга, которая фильтрует информацию от стимулов и участвует в формировании колебательной активности — это таламус", — говорит Дэвид Освальд. "Следовательно, здесь могут быть параллели с процессами в мозге мух, поэтому это может отражать универсальный принцип сна. Однако для доказательства потребуются дальнейшие исследования".

Термины:

• Медленные волны сна — медленный сон, глубокий восстановительный сон

• Тормозная сеть — тормозящие нейроны, выделяющие тормозные нейромедиаторы (например, ГАМК, глицин)

• Возбуждающая сеть — возбуждающие нейроны, передающие стимулирующие сигналы

• Таламус — область головного мозга, отвечающая за передачу сенсорной и двигательной информации от органов чувств к коре больших полушарий

• Зрительные стимулы — визуальная информация, воспринимаемая органами зрения

Новость взята с агрегатора EurekaAlert: https://www.eurekalert.org/news-releases/1095342

Журнал: Nature

DOI: 10.1038/s41586-025-09376-2

Дата публикации: 20 августа 2025

20 августа 2025

Красный список МСОП (Международного союза охраны природы) крайне слабо представлен беспозвоночными, включая насекомых. Лишь 1,2% от миллиона описанных видов насекомых прошли оценку риска вымирания, что серьезно ограничивает возможности оценки биоразнообразия и принятия природоохранных мер. Более обширные наборы данных и новые статистические методы могли бы расширить охват классификации риска исчезновения.

Красный список МСОП — самый полный в мире источник информации о глобальном природоохранном статусе — в основном состоит из более известных позвоночных животных: млекопитающих и птиц. Ученые считают ситуацию тревожной, поскольку Красный список определяет природоохранные меры и приоритеты.

Исследователи из университетов Хельсинки и Стокгольма, Шведского университета сельскохозяйственных наук и Шведского музея естественной истории изучили способы расширения охвата классификации природоохранного статуса на беспозвоночных. Ученые использовали один из крупнейших в мире наборов данных по членистоногим, включающий более 33 000 видов.

Выяснилось, что попытки классификации редких видов насекомых традиционными методами связаны с большим риском неправильной классификации — обнаружить даже серьезное сокращение численности вида крайне сложно.

"Насекомых трудно наблюдать, и большинство из них редки. В результате по большинству видов насекомых собрано лишь ограниченное количество данных, что затрудняет определение стабильности популяций или риска их сокращения. Существующие методы оценки природоохранного статуса плохо подходят для них", — отмечает профессор Томас Рослин из факультета биологических и экологических наук Университета Хельсинки.

Рослин объясняет, что без обновления методов анализа даже самые амбициозные проекты наблюдений позволят провести оценку вымирания лишь для малой части всех видов.

Исследователи предлагают три альтернативных способа улучшения классификации с помощью новых статистических методов. Хотя данные по каждому редкому виду ограничены, анализы можно усилить, объединяя данные по разным видам. Кроме того, оценки могут проводиться на уровне сходных видов, а не индивидуально. Третий вариант — направить оценку риска вымирания на сообщества видов и местообитания.

"Статистические методы экологии сообществ сделали огромный рывок за последние 10-15 лет, открывая новые возможности для оценки рисков вымирания. Последствия оказались особенно заметными для насекомых, у большинства которых отсутствуют какие-либо оценки риска вымирания", — говорит профессор Ярно Ванхатало из факультетов биологических и экологических наук и естественных наук Университета Хельсинки.

Насекомые играют важную роль — опыляют растения, участвуют в круговороте питательных веществ и служат пищей другим группам организмов. Они также представляют самых многочисленных и разнообразных животных на планете, составляя 75-90% всех известных видов животных. Количество неизвестных видов гораздо больше: около 80% видов насекомых остаются неописанными.

Новость взята с агрегатора EurekaAlert - https://www.eurekalert.org/news-releases/1095188

Статья, на которую они ссылаются:

Журнал: Ecography

DOI: 10.1002/ecog.07819

Дата публикации: 1 августа 2025

Бородатые агамы помогают объяснить механизмы определения пола у рептилий

18 августа 2025

Опубликованы результаты двух независимых исследований, представляющих практически полные референсные геномы центральной бородатой агамы (Pogona vitticeps) — широко распространенного вида агамидовых из центрально-восточной Австралии, популярного как домашний питомец в Европе, Азии и Северной Америке. Пол взрослых особей зависит не только от генетических факторов, но и от температуры в гнезде — необычная особенность среди животных. Долгое время агамы служили удобной моделью для изучения биологических основ определения пола. Благодаря значительному прогрессу в геномике удалось обнаружить область генома и потенциальный главный ген, отвечающий за развитие по мужскому типу.

Независимая проверка результатов двумя группами исследователей с использованием разных подходов значительно повышает достоверность находки.

У бородатых агам действует необычная система определения пола под влиянием генетических и средовых факторов, в частности температуры. В отличие от большинства животных, где пол определяется исключительно хромосомами, у агам высокие температуры инкубации могут изменить пол с мужского на женский. Ящерица с мужскими хромосомами способна развиться в репродуктивно активную самку при достаточно высокой температуре инкубации яйца.

Как у птиц и многих рептилий, агамы обладают системой половых хромосом ZZ/ZW: самки несут пару различающихся хромосом ZW, самцы — две одинаковые хромосомы ZZ. Определение пола дополнительно усложняется способностью генотипических самцов ZZ превращаться в фенотипических самок при высоких температурах инкубации без участия W-хромосомы или связанных с ней генов.

Новая технология ультрадлинного нанопорового секвенирования позволяет создавать сборки половых хромосом от теломеры до теломеры (T2T) и выявлять нерекомбинирующие участки. Таким образом сужается круг генов-кандидатов, определяющих пол у видов с хромосомным механизмом. Технология лучше разделяет материнские и отцовские части генома, что упрощает сравнение последовательностей Z и W хромосом для оценки возможных функциональных различий ключевых генов пола.

Первую работу выполнили исследователи из BGI, Китайской академии наук и Чжэцзянского университета, применив короткие риды DNBSEQ в сочетании с длинными ридами нового нанопорового секвенатора CycloneSEQ. Геном стал первым животным геномом, опубликованным с использованием данной технологии.

Создание второго генома возглавили исследователи Университета Канберры при финансировании Bioplatforms Australia, Австралийского исследовательского совета и PacBio Singapore. В анализах участвовали специалисты Австралийского национального университета, Института медицинских исследований Гарван, Университета Нового Южного Уэльса, CSIRO и Автономного университета Барселоны. Сборка основана на технологиях PacBio HiFi, ультрадлинных ридах ONT и Hi-C секвенировании.

Публикация референсных геномов на базе двух разных технологий впервые позволяет напрямую сравнить возможности ONT и CycloneSEQ. Технологии дополняют друг друга разными подходами к изучению определения пола. Первый геном получен от самца ZZ для полной характеристики Z-хромосомы, второй — от самки ZW.

Новый нанопоровый секвенатор позволил восстановить около 124 миллионов пар оснований ранее неописанных последовательностей (почти 7% генома), включая многочисленные гены и регуляторные элементы, важные для понимания сложной системы определения пола.

Оба проекта создали высококачественные сборки генома размером 1,75 Гбп, содержащие все теломеры кроме одной. Лишь несколько пробелов остались в микрохромосомах. Специфичные половые хромосомы Z и W собраны в отдельные скаффолды. На 16-й хромосоме обнаружен "псевдоаутосомный регион" (PAR), где половые хромосомы конъюгируют (спариваются) и рекомбинируют.

При секвенировании самца команда BGI искала гены, специфичные для Z-хромосомы, но отсутствующие на W-хромосоме. Сильными кандидатами на роль генов определения пола стали Amh и Amhr2 (ген антимюллерова гормона и его рецептор), а также Bmpr1a. Секвенирование самки австралийской командой указало на тот же кандидатный регион определения пола (SDR) и подтвердило роль Amh и Amhr2.

Анализ экспрессии на разных стадиях развития выявил значительное преобладание Amh у самцов, что делает его наиболее вероятным главным геном определения пола. Дифференциальная экспрессия связанного с полом гена Nr5a1 в псевдоаутосомном регионе указывает на более сложную картину. Nr5a1 кодирует фактор транскрипции с сайтами связывания в промоторной области Amh.

В отличие от многих рыб, использующих Amh-подобные гены для определения пола, у агам аутосомные копии Amh и его рецепторного гена Amhr2 сохраняют целостность и функциональность. Возможно, пол определяется взаимодействием генов половых хромосом при участии аутосомных копий.

Главное достижение — открытие генетических элементов, центральных для мужской половой дифференцировки позвоночных, на половых хромосомах. Гены Amh и кодирующий его рецептор AMHR2 скопированы в нерекомбинирующую область Z-хромосомы, что делает их очевидными кандидатами на роль главного гена определения пола через дозозависимый механизм. Открытие ускользало от исследователей долгие годы.

Ни у одного вида рептилий пока не обнаружен главный ген определения пола, подобный Sry у млекопитающих или Dmrt1 у птиц. Работа представляет четкого кандидата — Amh, присутствующий в двойной дозе у самцов ZZ и одинарной дозе у самок ZW.

Артур Жорж из Университета Канберры, старший автор второй статьи, отмечает значимость работы:

"Ожидаем ускорения исследований в других областях благодаря новым сборкам: развитие черепа, мозга, поведенческие исследования, взаимодействия ген-ген и ген-среда в сравнительных исследованиях определения пола позвоночных. Многие области получат хорошо изученную модель чешуйчатых для сравнения с традиционными модельными видами — мышью, человеком или птицей."

"Меня постоянно поражает скорость прогресса китайской науки. За немного лет BGI и партнерские компании разработали технологии секвенирования с результатами не хуже конкурентов, но превосходящие по производительности и экономической эффективности. Сборки генома служат свидетельством такого уровня достижений."

Цие Ли из BGI, старший автор первой статьи, объясняет выбор подхода: "Работу над геномом бородатой агамы начали в прошлом году как первый животный геном для нового секвенатора — в Год Дракона в Китае. Беспристрастные длинные риды секвенатора CycloneSEQ позволили легко получить высококонтигуальную сборку генома и разрешить высокоповторяющиеся участки с высоким содержанием гуанина-цитозина, традиционно сложные для сборки. Два референсных генома от особей разного пола, созданные разными технологиями, действительно дополняют друг друга. Радует, что оба генома указывают на ключевую роль сигналинга AMH в определении пола. Но как возникли половые хромосомы? Дополнительные высококачественные геномы родственных видов прояснят эволюционное происхождение системы ZW и завершат картину."

Обнаружение одних и тех же ключевых генов-кандидатов двумя независимыми проектами значительно повышает достоверность результатов. Открытое распространение всех данных позволяет другим исследователям развивать работу, особенно учитывая неполное понимание роли некоторых факторов транскрипции, связанных с определением пола. Создание двух высококачественных сборок генома представляет значительный прогресс в понимании механизмов определения пола у агам.

Ключевые термины:

• Pogona vitticeps — Бородатая агама
• Антимюллеров гормон (АМГ) — Anti-Müllerian hormone (AMH)
• Нанопоровое секвенирование — технология чтения ДНК через нанопоры
• Определение пола — процессы, определяющие развитие мужских или женских признаков
• Система ZZ/ZW — механизм определения пола с помощью половых хромосом
• Сборка от теломеры до теломеры — полная реконструкция хромосомы
• Псевдоаутосомный регион — участок, где парные половые хромосомы рекомбинируют

Вебинар с авторами исследований состоится 26 августа в 10:00 UTC. Здесь можно зарегистрироваться и поучаствовать: https://cassyni.com/events/SWHReTL1j8YPEvxnLsyKYq

Новость взята с агрегатора EurekaAlert -https://www.eurekalert.org/news-releases/1094902

Научная статья в журнале GigaScience, на которую они ссылаются:  https://academic.oup.com/gigascience/article/doi/10.1093/gigascience/giaf085/8237437

Протон - это одна из базовых частиц материи, которую традиционно представляют как комбинацию трёх кварков. Но современная физика показала, что картина куда более сложная. Внутри протона происходят разные процессы, порождающие необычные структуры.

Мы уже беседовали на тему того, что современная наука сделала огромный шаг от того, что протон был простым "мячиком", до сложной системы квантового уровня, которая, вероятнее всего, должна описываться как процесс, а не частица.

Стоит ли при этом удивляться, что у протона обнаружились так называемые "экзотические состояния". Давайте разбираться что это вообще такое и почему оно чрезвычайно интересно для науки?

Начнём с самых основ. Классическая модель протона - это три кварка, удерживаемые вместе сильным взаимодействием. Но в реальности внутри постоянно возникают и исчезают частицы, образуя временные и сложные конфигурации. Многие из них отличаются от той единственной конфигурации, которые мы привыкли видеть в учебниках.

Учёные называют такие структуры экзотическими, потому что они выходят за рамки привычного трёхкваркового состава.

Парадоксально тут и другое - сама стабильность протона и его якобы неспособность распадаться описывается через удачную кварковую конфигурацию. При этом мы уже обсуждали, что одиночных кварков ученым наблюдать пока не приходилось и многие описывают через это и стабильные состояния.

Полезно посмотреть моё видео по теме, оно точно ответит на все вопросы:

Экзотические состояния протона

Итак, экзотическое состояние - это всё тот же протон, но с другим количеством кварков внутри или включающий в состав глюоны, проявляющие свойства. Среди экзотических состояний особенно ярко выделяются:

• Пентакварки - частицы, содержащие четыре кварка и один антикварк.

• Тетракварки - комбинации из двух кварков и двух антикварков.

• Гибридные протоны - это действительно адроны, в которых глюоны внутри не просто «скрепляют» кварки, а участвуют как отдельные активные компоненты, добавляя новые свойства частице.

Эти экзотические частицы долгое время были лишь теоретическими предсказаниями. Но лишь в последние годы учёным удалось обнаружить их в экспериментах.

Как объяснить их существование? Вопрос хороший. Пожалуй пока лишь тем, что мы не понимаем реальное устройство протона.

Внутри протона постоянно появляются и исчезают пары кварков и антикварков (виртуальные частицы). Это похоже на бурлящий океан из частиц и полей, которые не статичны, а постоянно меняются. Такие процессы позволяют формироваться временным экзотическим состояниям, например, пентакваркам (четыре кварка и один антикварк). Эти состояния могут быть короткоживущими, но достаточно стабильными, чтобы их можно было обнаружить в экспериментах.

При столкновениях частиц (например, в коллайдерах) протон может перейти в возбужденное состояние, где кварки и глюоны находятся в необычной конфигурации. Эти возбуждённые состояния часто проявляются как новые частицы - резонансы с определённой массой и временем жизни. Некоторые из них соответствуют экзотическим конфигурациям, которые не вписываются в классическую схему «три кварка». Похоже из этого супа частиц всё и начинается.

Существование экзотических состояний протонов предсказывали различные модели КХД и кварковые модели. Теперь это стало реальностью.

Свойства экзотических состояний

Экзотические состояния протона обычно имеют большую массу по сравнению с обычным протоном, поскольку внутри них присутствует большее количество кварков и глюонов, а также интенсивные взаимодействия между ними создают дополнительную энергию.

Подобные конфигурации нестабильны и существуют очень короткое время.

В экзотических состояниях могут возникать необычные спины, изоспины и другие квантовые характеристики, которые не встречаются у стандартного протона. Такие состояния могут по-разному взаимодействовать с фотонами, мезонами и другими адронами. Иногда их взаимодействие ведёт к появлению новых каналов распада или особых реакций, не характерных для обычных протонов.

Экзотические конфигурации изменяют внутреннее распределение электрического заряда и магнитного момента протона, что может проявляться в измерениях формы и структуры протона при высоких энергиях.

Почему решили, что это всё ещё протоны?

Коллайдер

Логичный вопрос, что если кварковый состав отличается, то почему всё это ещё протон? Это не так-то и сложно. Когда учёные обнаруживают новые частицы или необычные состояния в эксперименте, они анализируют:

• Массу частицы (энергию)
• Время жизни
• Спин и другие квантовые числа
• Продукты распада

Протоны очень хорошо изученные частицы, и их масса и свойства известны с высокой точностью.

Когда в экспериментах видят частицу с массой и квантовыми числами, близкими к протону, и при этом с необычными дополнительными признаками (например, наличием пентакваркового компонента), это даёт основание назвать её «экзотическим состоянием протона».

Также эксперименты используют разные методы, чтобы «заглянуть внутрь» адронов - например, рассеяние электронов на протонах или столкновения в коллайдерах. На основе данных о поведении и взаимодействиях частиц делают выводы о том, что это именно протон (или его экзотическое состояние), а не какая-то другая частица.

Зачем нам это?

Изучение экзотических состояний помогает глубже понять природу сильного взаимодействия - одной из фундаментальных сил, связывающей кварки. Также эти открытия расширяют наше представление о возможных формах материи и сложностях, скрывающихся в микромире.

Картинка на обложку

Кроме того, внутри самого протона могут существовать короткоживущие экзотические конфигурации, которые влияют на его физические свойства - например, массу и спин. Это можно применять на практике для изменения параметров протона.

В 2015 году учёные на Большом адронном коллайдере обнаружили частицы с пятью кварками - пентакварки. Этот экспериментальный успех подтвердил, что квантовый мир намного богаче и разнообразнее, чем казалось ранее.

Экономические системы, подобно биологическим организмам, проходят через этапы эволюции, адаптируясь к изменениям в технологиях, ресурсах и общественных потребностях. Конкуренция между различными экономическими моделями и подходами напоминает борьбу за выживание в природе, где выживают наиболее приспособленные.

Кроме того, процессы самоорганизации и эмерджентных свойств в экономике схожи с биологическими системами, где сложные структуры и поведение возникают из взаимодействия более простых элементов. Этот процесс характеризуется нелинейным развитием, включающим периоды роста, стабильности и регресса.

Технологические изменения играют ключевую роль в эволюции экономических систем. Инновации могут приводить к разрушению устаревших моделей и созданию новых, более эффективных структур, однако такие трансформации могут сопровождаться социальными вызовами, включая изменение структуры занятости.

Экономические системы проходят через различные стадии развития, от традиционной экономики к индустриальной и постиндустриальной. Каждый переход сопровождается структурными изменениями, требующими адаптации и инноваций. Технологические революции, такие как индустриализация или цифровизация, приводят к глубоким изменениям в экономических системах. Они создают новые отрасли, трансформируют существующие и могут вызывать социальные и экономические потрясения.

Например, переход от римских латифундий к феодальному наделу и последующее использование рабства на американских хлопковых плантациях иллюстрируют, как социально-экономические системы эволюционируют под влиянием конкретных исторических, технологических и географических условий. Основным фактором, определяющим эффективность той или иной системы, является производительность труда, однако её влияние тесно связано с доступностью рабочей силы, уровнем технологии и особенностями социальных структур.

Римские латифундии представляли собой крупные землевладения, где основной труд выполняли рабы. В ранние века Римской Империи эта модель была эффективной благодаря стабильному притоку рабов из завоеванных территорий и относительно низким затратам на их содержание. Однако со временем Рим столкнулся с кризисом рабовладельческой экономики. Уменьшение числа завоевательных войн привело к сокращению рабов, а содержание больших латифундий стало невыгодным. Одновременно усиливались социальные и политические изменения, которые способствовали переходу к феодальной системе. Маленькие феодальные наделы оказались более эффективными, поскольку зависимые крестьяне (сервы) были мотивированы заботиться о земле в обмен на защиту и проживание. Эта система обеспечивала устойчивость и производительность в условиях низкого уровня технологий.

На американских хлопковых плантациях ситуация была иной. В XIX веке рабство в южных штатах США оказалось экономически целесообразным благодаря высокой стоимости хлопка на мировых рынках и способности рабовладельческих хозяйств организовать крупномасштабное производство. В данном контексте рабский труд был более выгоден, чем мелкое хозяйство, из-за низкой стоимости рабочей силы и возможности централизованного управления большими территориями. Сокращения количества рабов не наблюдалось как минимум до отмены рабства в США в 1865 году. Эта модель существовала благодаря отсутствию сильного государственного вмешательства в защиту прав работников и глобальному спросу на хлопок.

Сравнение этих двух случаев показывает, что эффективность экономических систем определяется не только производительностью труда, но и сочетанием факторов, таких как доступность рабочей силы, состояние технологий, структура рынков и социально-политические институты. Переход от одной модели к другой происходит, когда существующая система больше не соответствует изменившимся условиям и становится менее эффективной по сравнению с альтернативами.

Теперь рассмотрим основные аспекты эволюции феодализма в капитализм. Этот переход был сложным процессом, который охватывал несколько столетий и включал множество факторов. В основе этого процесса лежали изменения в экономической структуре общества, социальные сдвиги и технологические инновации.

Феодализм начал ослабевать под воздействием нескольких ключевых факторов: рост товарного производства, развитие городов, разложение крепостничества и социальные конфликты [2]. С развитием торговли и ремесел постепенно увеличивалось количество товаров, производимых на продажу, а не для собственного потребления. Это способствовало формированию рынка и появлению буржуазии - класса торговцев и предпринимателей. Города становились центрами торговли и промышленности, привлекая крестьян, которые искали новые возможности заработка.

Городские жители часто освобождались от феодальных повинностей, что создавало условия для развития новых форм хозяйствования. Крестьяне все чаще стремились освободиться от зависимости от помещиков, что приводило к массовым восстаниям и реформам, направленным на отмену крепостного права. Постоянные конфликты между крестьянами и помещиками, а также борьба за власть внутри феодального сословия ослабляли феодальную систему.

Капитализм зародился в условиях, когда старые феодальные структуры начали разрушаться, открывая дорогу новым экономическим отношениям [3]. Торговля и рост городов привели к накоплению значительных капиталов у отдельных лиц и семейств. Эти средства стали основой для создания первых промышленных предприятий.

Освобождение крестьян от крепостной зависимости привело к образованию большого числа свободных рабочих рук, готовых работать за заработную плату. Это создало основу для формирования пролетариата. Развитие науки и техники позволило внедрять новые методы производства, что ускоряло процесс индустриализации и повышало производительность труда. Рост населения и увеличение доходов городского населения создали спрос на товары массового производства, что стимулировало развитие промышленности.

Промышленная революция сыграла ключевую роль в переходе от феодализма к капитализму. Она началась в Англии в конце XVIII века и быстро распространилась на другие страны Европы и Америки. Основные достижения промышленной революции включают механизацию производства, использование паровых двигателей, урбанизацию и транспортные инновации. Внедрение машин и механизмов значительно повысило производительность труда, что позволило производить больше товаров быстрее и дешевле.

Паровые машины стали основным источником энергии для фабрик и заводов, что сделало возможным массовое производство. Промышленные города росли быстрыми темпами, притягивая к себе рабочую силу из сельской местности. Строительство железных дорог и каналов облегчило транспортировку товаров и сырья, что способствовало развитию международной торговли.

Определенный уровень производительности труда, который бы однозначно привел к трансформации феодализма в капитализм, установить трудно, так как этот процесс был многогранным и зависел от множества факторов. Однако можно сказать, что значительное повышение производительности труда благодаря механизации и внедрению новых технологий стало одним из ключевых условий для успешного перехода к капитализму. Эволюция феодализма к капитализму является ярким примером того, как рост производительности труда приводит к значительным изменениям в обществе и экономике. Однако это не является единственной причиной перехода от феодализма к рынку.

Причины эволюции традиционной экономики к рыночной при изменении производительности труда:

1. Рост товарного производства и торговли,

2. Концентрация капитала,

3. Изменения в социальной структуре,

4. Развитие технологий,

5. Увеличение спроса на рабочую силу,

6. Регулирование трудовых отношений,

7. Политическая и социальная нестабильность,

8. Инновационные идеи и философия,

9. Колонизация и расширение торговых связей,

10. Образование и наука,

11. Правовая система и защита частной собственности,

12. Государственная политика и реформы.

Когда производительность труда начинает расти, увеличивается объем продукции, которую можно произвести за единицу времени. Это ведет к росту товарного производства, поскольку большее количество продуктов становится доступным для обмена. Увеличение объема товаров стимулирует развитие торговли, что, в свою очередь, способствует укреплению рыночных отношений. В Средние века ремесленники и фермеры начинали производить больше товаров, чем им было нужно для личного потребления. Излишки они могли продавать на рынках, что способствовало развитию торговли и формированию городской буржуазии.

Повышение производительности труда позволяет накапливать избыточный продукт, который превращается в капитал. Этот капитал затем используется для расширения производства, покупки оборудования и найма рабочей силы, формируется основа для возникновения капиталистических отношений. Богатые купцы и предприниматели начинают инвестировать свои доходы в создание мануфактур и фабрик, где трудятся наемные рабочие. Это создает предпосылки для концентрации капитала в руках небольшой группы людей.

Рост производительности труда меняет структуру общества. Появляются новые классы и слои населения, такие как буржуазия и пролетариат. Буржуазия владеет средствами производства и контролирует рынок, тогда как пролетариат продает свой труд за заработную плату. В феодальном обществе основными социальными группами были дворяне-землевладельцы и крестьяне. С ростом производительности труда и развитием промышленности появляются новые социальные группы — предприниматели и наемные рабочие.

Повышение производительности труда часто связано с внедрением новых технологий. Механизация производства, использование паровых машин и других технических новшеств позволяют увеличить объемы выпускаемой продукции и снизить затраты на ее производство. Во время промышленной революции внедрение паровых машин и механических станков позволило резко повысить производительность труда в текстильной и металлургической отраслях.

С увеличением объемов производства растет потребность в рабочей силе. Это приводит к миграции населения из сельских районов в города, где сосредоточены промышленные предприятия. Рабочие становятся основной силой производства, что усиливает их значимость в новой экономической системе. В Англии и других странах Европы в XVIII-XIX веках происходило массовое переселение крестьян в города, где они находили работу на фабриках и заводах [2].

По мере увеличения численности рабочего класса возникают новые формы регулирования трудовых отношений. Законы о труде, профсоюзы и другие институты начинают играть важную роль в защите прав работников и установлении справедливых условий труда. В XIX веке в большинстве европейских стран были приняты законы, ограничивающие продолжительность рабочего дня, запрещающие детский труд и устанавливающие минимальные стандарты безопасности на производстве [3].

Переход от феодализма к капитализму сопровождался значительными политическими и социальными потрясениями. Восстания крестьян, народные движения и революции отражают недовольство различных слоев населения существующим порядком вещей и стремление к переменам. Французская революция 1789 года стала ключевым событием, которое продемонстрировало, насколько сильно недовольство народа может повлиять на политическую и экономическую ситуацию в стране. Революционеры боролись за ликвидацию привилегий дворянства и церкви, а также за введение республиканского правления, что открыло путь для развития капиталистических отношений [2].

Идеи и философские течения также оказывают существенное влияние на эволюцию экономических систем. В эпоху Просвещения, которая предшествовала промышленной революции, многие мыслители критиковали феодальное устройство общества и предлагали альтернативные модели организации общественной жизни. Адам Смит, автор книги «Исследование о природе и причинах богатства народов» (1776), заложил основы классической политической экономии, обосновывавшей принципы свободного рынка и конкуренции. Его идеи оказали огромное влияние на развитие капитализма.

Колонизация новых территорий и расширение международных торговых связей также сыграли важную роль в переходе от феодализма к капитализму. Колонии обеспечивали метрополии сырьем и новыми рынками сбыта, что способствовало накоплению капитала и развитию промышленности. Британская империя контролировала огромные территории в Азии, Африке и Америке, что позволяло ей получать значительные прибыли от торговли и эксплуатации природных ресурсов колоний.

Развитие образования и науки также содействует повышению производительности труда и изменению экономических систем. Образованные люди способны создавать и внедрять новые технологии, что ускоряет экономический прогресс. В эпоху Ренессанса и последующего научного прогресса в Европе появились университеты, академии наук и технические школы, которые готовили специалистов в различных областях знаний. Это способствовало развитию инженерии, медицины, физики и других дисциплин, необходимых для индустриализации.

Для функционирования капиталистической экономики необходима надежная правовая система, обеспечивающая защиту частной собственности и контрактов. Без четкого правового регулирования предпринимательство и инвестиции не могут развиваться должным образом. В Англии в XVII-XVIII веках были приняты законы, защищавшие право собственности и регулирующие коммерческие сделки. Это создало благоприятные условия для развития бизнеса и привлечения инвестиций.

Государственные политики и реформы также влияют на эволюцию экономических систем. Правительства могут принимать меры, направленные на поддержку определенных секторов экономики, стимулировать развитие инфраструктуры и обеспечивать стабильность финансовой системы. В России отмена крепостного права в 1861 году привела к значительным экономическим и социальным изменениям, способствуя росту рабочего класса.

Эволюция экономических систем – сложный и многоаспектный процесс, включающий в себя целый ряд взаимосвязанных факторов помимо изменения производительности труда. Политическая и социальная нестабильность, инновационные идеи и философия, колонизация и расширение торговых связей, образование и наука, правовая система и государственная политика – всё это играет важную роль в переходе от феодализма к капитализму.

Литература

[1] Гречко М.В., Плешивцева А.А., Кобина Л.А. Эволюция экономических систем: диалектика развития // Креативная экономика. – 2022. – Т. 16, № 10. – С. 3709-3726. – DOI 10.18334/ce.16.10.116421. – EDN LMGMKM.

[2] Хобсбаум Э. Век революции. Европа 1789 – 1848 / Пер. с англ. Л. Д. Якуниной – Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 1999. – 480 с. ISBN 5-222-0061-X

[3] Хобсбаум Э. Век капитала. 1848 – 1875. Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 1999. – 480 с. ISBN 5-222-00597-6

--

Предыдущий пост: Универсальные закономерности эволюции экономических систем

Продолжение: Аналогии между биологической и экономической эволюцией

Этот пост входит в Часть 10. Общие законы экономической эволюции

Попытка выявить универсальные законы, управляющие развитием и вымиранием экономических систем. Роль самоорганизации и эмерджентных свойств.

Серия Происхождение экономических систем путём естественного отбора

Кто интересуется развитием общественно-экономических формаций, подписывайтесь!

В одном посте https://vombat.su/post/64852-vombat-poznavatelnii @Dr.Gryaz заинтересовался занятным вопросом.

Вот ютубо-ответ. Приятного аппетита просмотра