Открытия и гипотезы, 2015 №01 - Журнал «Открытия и гипотезы»

По мнению исследователей, после введения бактерий почти все они уничтожаются в ходе атаки макрофагов, клеток иммунной системы. Но одному из пневмококков иногда удается выжить и вновь заселить организм. Ученые показали, что выжившая бактерия не болезнетворнее остальных. Следовательно, ее выживание зависит исключительно от случайных обстоятельств.

Ниже дна

Жизнь на нашей планете простирается от верхних слоев атмосферы до океанских глубин и ниже. Но вот насколько ниже, долгое время оставалось непонятным.

Авторы открытия из Калифорнийского технологического института заявили о результатах бурения, проводившегося в 2012 году в районе полуострова Симокита (Япония). С помощью исследовательского судна Chikyu ученые сделали скважину в морском дне глубиной 2 446 метров. При этом дно было отделено от поверхности океана километровой толщей воды.

В ходе бурения удалось извлечь образцы породы из угольных слоев. В них ученые обнаружили колонии сферических микроорганизмов. Культивирование микробов в лаборатории показало, что они способны расщеплять метан и другие гидрокарбонаты, чьи примеси содержатся в каменном угле. При этом уровень метаболизма у данных микроорганизмов очень низкий.

Пока ученые не знают как именно бактерии очутились на глубине в 2,5 километра под дном океана. Возможно, они присутствовали в угольных слоях десятки миллионов лет назад, когда те стали погружаться под воду в результате геологических процессов. Однако не исключено, что микроорганизмы как-то проникли в залежи угля с поверхности океана.

Открытие доказывает, что в подобной изоляции и при экстремальном дефиците ресурсов жизнь может существовать и на других планетах.

Подготовил А. Косов

Люди рождаются оптимистами

Ученые выяснили, что младенцы хорошо запоминают предметы, связанные с позитивными эмоциями, и не обращают внимания на вещи, ассоциирующиеся с плохим настроением. К такому выводу пришли психологи из Университета Бригама Янга.

В эксперименте приняли участие 120 младенцев в возрасте 5 месяцев. Их сажали на стульчик и включали перед ними экран, на котором проигрывалась видеозапись выступления человека, говорящего радостным, сердитым или нейтральным голосом. Параллельно младенцам демонстрировалась фигура определенной геометрической формы.

Через пять минут после опыта детям вновь показывали эту же фигуру, а рядом с ней — еще одну, которую они до этого не видели. Через сутки этот тест повторялся.

Ученые засекали, как часто дети смотрят на уже знакомую фигуру, и как часто — на новую. Стоит отметить, что из предыдущих экспериментов известно — младенцы преимущественно реагируют на нечто новое по сравнению с уже закрепившимся в памяти.

Оказалось, что младенцы, которые знакомились с фигурами в радостной или нейтральной эмоциональной обстановке, хорошо их запоминали и потому при повторном показе глазели, в основном, на незнакомые предметы. Фигуры же, сопровождаемые негативным эмоциональным фоном, не запечатлевались в памяти детей, так что они смотрели как на старые, так и на новые объекты с равным вниманием.

Крысиные нежности

На примере крыс ученые описали, как и почему нижнее белье партнерши становится привлекательным для мужчин. О своих опытах биологи рассказали на ежегодной конференции Американского нейрофизиологического общества.

Сначала ученые поместили 12 крыс в помещение, где находились самки, одетые в специальные короткие жилетки, и позволили им спариваться друг с другом. Затем самцов (по одному) переводили в другую комнату — с двумя самками: в жилетке и без. Оказалось, что крысу в жилетке самцы одаривают своим вниманием чаще.

Далее биологи решили выяснить, как случка с одетыми в «нижнее белье»» самками отражается на работе мозга самцов. Сразу же после полового акта ученые впрыскивали в головной мозг самцов краситель, показывающий деятельность нейронной активности. Оказалось, что центры удовольствия у крыс, совокуплявшихся с самками в жилетках, работали более активно, чем у других самцов.

Хотя крысы сильно отличаются от мужчин, эротичное женское белье может оказывать на последних такое же воздействие, утверждают ученые.

Подготовил А. Косов

Откуда берутся умные дети

От чего зависит развитие ребёнка? Природа и воспитание, врождённое и приобретённое, генетическое и средовое… Всё это имеет место и начинается прямо с колыбели.

Существует волшебная ткань, с которой ребёнок рождается на свет, — мозг. Нейронных связей в коре в момент рождения — всего несколько процентов от того, что там в итоге будет. А теперь внимание: к десяти месяцам жизни у младенца будет в несколько раз больше связей в коре, чем у меня и у вас. Что дальше? Редукция. Экспериментально, на животных, исследователи видели то же самое: чрезвычайная избыточность сначала — потом редукция. Что же служит механизмом отбора?

Проводились эксперименты над детёнышами животных, которые показывали, что отбор зависит от внешнего опыта, от условий реальной жизни. Когда котёнка выращивали в цилиндре в вертикальную полоску, в его зрительной коре исчезали нейроны, способные реагировать на горизонтальные предметы. Мозг сохраняет только те устройства, которые нужны для обработки реально поступающей информации, а если такой информации нет, если обрабатывать нечего, устройство исчезает. Всё это происходит в особый младенческий период.

Внешние воздействия — природные и социальные — начали даже уподоблять скульптору, который из этой нейронной глыбы мрамора высекает, как резцом, наше «я», но такая аналогия не совсем точна. Ближе к истине нейрофизиологи, которые говорят: «useitorloseit», «используй или потеряешь». И действительно: иметь и использовать — это две разные вещи.

Нейронные сети не могут обрабатывать одновременно всё: пока обрабатывается одно, другое отодвигается. Когда информация побеждает в борьбе за нейронный ресурс, у обрабатывающего её устройства повышаются шансы сохраниться при ретакие факторы, как эмоции, внимание, некоторые другие, и именно ими активно занимаются исследователи интеллекта во всём мире. И меня всегда интересовал вопрос: что наследуемо, а что не наследуемо.

Сначала пришлось сделать невозможное

В 1992 году у себя в Психологическом институте мы решили заняться исследованием близнецов. Провести психологические пробы, оценить их уровень когнитивного развития, а потом вычленить из всего этого, что наследуемо, а что идёт от среды.

Выяснить это можно методами генетического анализа и статистически. В выборке есть монозиготные (однояйцевые) близнецы, у которых 100 % генов одинаковы, и дизиготные (разнояйцевые)близнецы, у которых одинаковы только 50 %. Признак, который абсолютно идентичен у монозиготных близнецов, но только наполовину идентичен у дизиготных, наследуем стопроцентно. А признак, сходство которого одинаково у моно- и дизиготных близнецов, зависит, скорее всего, от среды. Математическую модель разделяет вклад генетики и среды.

Для статистического исследования нужна хорошая выборка, мы решили — минимум сто пар. Представьте, каково было это организовать, да ещё в 1990-е. Мало того, что мать как-то должна привезти младенцев в лабораторию, она ещё будет не одна — кто-то приедет с нею, чтобы помогать; кроме того, она будет с двумя грудными детьми, а не с одним. И эти груднички пробудут у нас практически целый день: пока с одним проводят аппаратные исследования, другого тестируют психологически, потом они меняются местами. И так сто пар, 50 монозиготных и 50 дизиготных.

Когда прошло 5–6 лет, близнецов обследовали повторно. Все сто пар собрать не вышло, мы смогли найти только 50, что не позволило анализировать генетику, но и при таком объёме выборки удалось решить некоторые интересные задачи.

В чём измерять интеллект младенца?

Ранее в психологических исследованиях было показано, что, если измерять интеллект периодически — в первый год жизни, во второй, в пятый и так далее до 19 лет, то, начиная с третьего или даже со второго года, интеллект, измеренный в разных возрастах, очень хорошо коррелирует. Другими словами, кто оказался умным в два года, тот будет умным и в 6, и в 19 и так далее. Происходит это отчасти потому, что вклад наследственности в показатели интеллекта с возрастом увеличивается. Это тоже подтверждено исследованиями: брали разлучённых близнецов, оценивали их интеллект и интеллект их приёмных и биологических родителей. Со временем дети становились интеллектуально всё больше похожими на своих биологических родителей. (Здесь очень важно понимать, что речь идёт исключительно об интеллекте, а не обо всей психической жизни человека, которая гораздо богаче умственной.)